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关于电机效率曲线的疑问

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1#
发表于 2005-6-1 20:44:11 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
[这个贴子最后由danran在 2005/06/04 08:13pm 第 1 次编辑]

关于电机效率曲线的疑问
电机的效率曲线,如图(常州吉庆电机厂网页提供)
[SYX192-180型电动自行车轮毂电机效率曲线图]


上述曲线,看来似乎所有参数都是转矩的函数,当然,条件是输入电压恒定,稳态
那么是否我们对电动车的分析走入了歧途??
我们用于调速的控制器,相当于是在调整电机的输入电压,那么在输入电压变化的前提下,上图的分析意义就没有那么直接了;
首先,假设同样的路面情况下,调整电动车速度到不同的稳态,比如,10公里时速或20公里时速,电机的效率并不是这两个速度等效的电机转速在图上对应得效率点,而是这时的实际转矩对应得效率点;由于风阻随着速度的增加,应该是比线性更高的速度增加,具体要看流体力学的定义了,实际阻力为摩擦阻力加风阻,更是非线性的。这样很多厂家挑选电机的出发点就 产生了问题。
其次,上坡下坡时,阻力的增加折算到扭矩上,显然大轮车需要付出的代价更大,同样的电机,效率点的移动影响更大,
第三,如果要考虑车的续航力,经济速度并不是图中效率最高点对应的转速,而是图中效率最高点对应得扭矩,换算成车轮的驱动力(和车轮直径有关)后,在电动车的速度——阻力曲线中找出相应得阻力点对应得速度。
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2#
发表于 2005-6-2 09:45:25 | 只看该作者

关于电机效率曲线的疑问

是有这个问题,而且还有很多问题,现在所谓“正常行驶”的范围太小。
3#
 楼主| 发表于 2005-6-4 20:25:25 | 只看该作者

关于电机效率曲线的疑问

换言之,电压应该作为参变量体现在效率图中,也就是像晶体管特性一样,会有一族曲线来描述不同情况下的电机工作
4#
发表于 2005-6-4 21:57:50 | 只看该作者

关于电机效率曲线的疑问

直流电机的效率同电压关系不是很大,而且可以认为电动自行车电机一般工作在额定电压的一半以上电压,在效率曲线中可以忽略电压影响。
5#
 楼主| 发表于 2005-6-4 23:41:25 | 只看该作者

关于电机效率曲线的疑问

比方说,我的电动车,平路无风,电子速度表指示为26-28公里。可是,城市里很多时候由于交通拥挤,速度有时需要到10-15左右匀速行驶。没有做过试验在这两种情况下输出功率会相差多大。换言之,一般在负载图中,扭矩增大,转速降低,这种情况适应上坡或迎风等情况,而实际使用中,主动降低速度的问题实际是扭矩减小,转速降低。这时候的效率变化显然需要分析。
这个问题的来源是,我一直想建立一种“经济巡航”的算法,就是通过测量电机电流,车速,得到一个在某种负载条件下的合理车速,使车续航里程最长。
其实,电池,控制器,电机,车体应该在设计的时候综合设计,动力组的特性应当与车行的负载特性符合。
6#
发表于 2005-6-5 00:32:26 | 只看该作者

关于电机效率曲线的疑问

简易款电动自行车,车速控制在10-15KM/H(用转把控制)时续行最长。
7#
发表于 2005-6-6 16:27:38 | 只看该作者
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8#
 楼主| 发表于 2005-6-6 21:33:51 | 只看该作者

关于电机效率曲线的疑问

简单说,平路上,手柄旋到底,速度加到最大,阻力也大;要是手柄旋到中间慢慢开,阻力就小。这两种情况哪种效率高?续航力长?从图中似乎有相应转速对照扭矩,再由扭矩对应效率,然而这是错的。因为这时的低速是降低电压造成的。
9#
发表于 2005-6-7 04:08:33 | 只看该作者

关于电机效率曲线的疑问

实际上还要考虑摩擦阻力和风阻的影响。时速15以上就不能忽略风阻。
10#
 楼主| 发表于 2005-6-7 07:25:05 | 只看该作者

关于电机效率曲线的疑问

对,我们反过来想,如果我是电动车厂,应该如何设计??是在10-15公里范围内设为续航里程最长,还是最高速度续航里程最长?还是其他的什么速度?我认为,在20公里时速左右,设为高效区,上坡12到15公里相对高效,这样可以保证续航里程的前提下,安全快速的到达目的。
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