【佟明昊的回答(14票)】: 謝邀。 題主請(qǐng)直接看分割線下面的部分,如果感興趣可以看下前面一段。 首先,不同意第一個(gè)回答的答案,在他的答案中提到: 首先,對(duì)于一臺(tái)已經(jīng)加工好的電機(jī),他的電阻、電感等固有屬性已經(jīng)不再發(fā)生變化了。那么決定電機(jī)可以輸出多大功率的因素,主要是電壓。因?yàn)殡妷荷?,電流也升高,這時(shí)電功率變大,輸出功率也隨之變大。第一句話就不大對(duì):1、任何電機(jī)的內(nèi)阻都會(huì)隨溫度變化而變化,而由于電動(dòng)汽車用電機(jī)的轉(zhuǎn)矩密度較大,相電流有效值也都較大,銅耗發(fā)熱量還是很客觀的,因而其電阻變化還是較為明顯的;2、電機(jī)電感會(huì)隨線圈通電頻率變化;以上兩點(diǎn)與題主問題無關(guān),僅僅是常識(shí)問題; 第二句話同樣不對(duì):在電動(dòng)汽車中,目前大部分采用異步電機(jī)(特斯拉)、永磁同步電機(jī)(某龍混合動(dòng)力大客車),其調(diào)速運(yùn)行均需采用專用電機(jī)控制器(一般為DSP控制的電壓源型逆變器)實(shí)現(xiàn),而不是簡(jiǎn)單的如直流機(jī)般變壓調(diào)速。電機(jī)控制器的母線電壓由電池組提供,電壓不可變。 電機(jī)又不是個(gè)純電阻,電壓升高、電流也升高這種話從何提起?? 電機(jī)控制器調(diào)制出的線電壓與轉(zhuǎn)速相關(guān)、相電流與轉(zhuǎn)矩相關(guān),給定轉(zhuǎn)速升高時(shí),線電壓會(huì)升高;給定轉(zhuǎn)矩升高時(shí),相電流會(huì)升高;電機(jī)輸入功率與線電壓、相電流乘積正相關(guān)、輸出功率與轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩乘積正相關(guān)。 弄清這一點(diǎn)后,我們明白了所謂控制器的控制信號(hào),其實(shí)就是電壓信號(hào),當(dāng)需要大功率時(shí),提高一點(diǎn)電壓,當(dāng)需要小功率時(shí)降低一點(diǎn)電壓。這個(gè)第三句話還是不對(duì):控制器的控制信號(hào)一般由電位器提供,給出的確實(shí)是電壓,但不是驅(qū)動(dòng)電機(jī)的電壓,而是代表給定轉(zhuǎn)速或轉(zhuǎn)矩(電動(dòng)汽車中一般為轉(zhuǎn)矩)的電壓信號(hào),控制器收到給定轉(zhuǎn)矩信號(hào)后經(jīng)過算法給出驅(qū)動(dòng)信號(hào),驅(qū)動(dòng)電機(jī)達(dá)到給定轉(zhuǎn)矩。 至于下面的答題,我覺得有些部分還是有道理的,但是該答主估計(jì)對(duì)電動(dòng)汽車中的電控部分了解不多,所以有關(guān)電動(dòng)汽車內(nèi)部分的闡述多多少少有些問題,就不一一指出了。 ------------------------------------------------------------------- 以上為糾錯(cuò),下面答題。 額定功率就是效率高、能長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定工作的功率點(diǎn),考慮額定功率必須同時(shí)考慮額定轉(zhuǎn)速和額定轉(zhuǎn)矩,光知道額定功率不靠譜,特別是對(duì)于電動(dòng)汽車用電機(jī)來說,由于其需要工作在非常寬的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi),因而轉(zhuǎn)速范圍和額定轉(zhuǎn)矩這兩個(gè)參數(shù)在電動(dòng)汽車應(yīng)用中異常重要。 額定轉(zhuǎn)矩就是可以長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定工作的轉(zhuǎn)矩工作點(diǎn),也就是說電機(jī)長(zhǎng)時(shí)間通入這個(gè)轉(zhuǎn)矩需要的電流,電機(jī)可以長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行而不會(huì)過熱或其他故障; 轉(zhuǎn)速范圍是這個(gè)電機(jī)可以工作的轉(zhuǎn)速范圍,最小值通常為0,最大值為峰值轉(zhuǎn)速,而這個(gè)電機(jī)在額定轉(zhuǎn)矩下,效率最高的那個(gè)轉(zhuǎn)速點(diǎn),通常被成為額定轉(zhuǎn)速。 額定功率就是額定轉(zhuǎn)速和額定轉(zhuǎn)矩的乘積,當(dāng)然轉(zhuǎn)速單位為r/min時(shí)要變成rad/s。 峰值轉(zhuǎn)矩就是該電機(jī)可以達(dá)到的、并可以短時(shí)工作而不故障的最大轉(zhuǎn)矩值。 很明顯,峰值功率即為峰值轉(zhuǎn)速和峰值轉(zhuǎn)矩的乘積。 這樣題主要求的四個(gè)量都解釋清楚了。 至于“如果長(zhǎng)時(shí)間給電機(jī)控制器輸入最大扭矩/功率請(qǐng)求,電機(jī)運(yùn)行工況是否會(huì)由峰值扭矩/功率曲線向額定扭矩/功率曲線遷移”,如果你給電機(jī)控制器信號(hào)要求它輸出最大轉(zhuǎn)矩,那么它一定會(huì)一直輸出最大轉(zhuǎn)矩,直到過流保護(hù)/過熱保護(hù)/燒掉為止。 如果程序里沒有這么貼心的設(shè)定,它肯定不會(huì)向額定點(diǎn)遷移。 想想也能明白,我現(xiàn)在開著車在爬一個(gè)陡坡,油門踩死,給到峰值轉(zhuǎn)矩了,結(jié)果它自己偏偏向額定轉(zhuǎn)矩遷移了,而額定轉(zhuǎn)矩?zé)o法讓我的車?yán)^續(xù)爬坡,好吧,坡還沒爬完車掉下去了,應(yīng)該沒人會(huì)在程序里這么寫的吧? 【張抗抗的回答(3票)】: 從電動(dòng)汽車來的“系統(tǒng)”的角度來說,電機(jī)是一個(gè)“部件”。因此,與其從電機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)去分析此問題,不如直接從電機(jī)的使用特性來分析——盡管在搞電機(jī)的專家來看,這很不專業(yè)。 根據(jù)多年的電動(dòng)汽車開發(fā)經(jīng)驗(yàn),答主認(rèn)為可以從長(zhǎng)時(shí)間工作是否需要散熱的角度來簡(jiǎn)單地區(qū)分“額定”與“峰值”——峰值功率與峰值轉(zhuǎn)矩是需要良好的散熱條件來維持的,而額定功率與額定轉(zhuǎn)矩則只需要普通的散熱條件。 在具體的工程項(xiàng)目中,答主曾在測(cè)功機(jī)臺(tái)架與轉(zhuǎn)鼓臺(tái)架上分別去測(cè)試一臺(tái)50kW/28kW的永磁同步電機(jī)。此電機(jī)的說明書上寫著,峰值功率(<90s),也就是說,廠家建議峰值功率維持不得超過90s。而實(shí)際試驗(yàn)情況是這樣的: 在測(cè)功機(jī)臺(tái)架上,使用了一個(gè)超大的水泵用作散熱水循環(huán),水量極其充足。使其50kW滿功率運(yùn)轉(zhuǎn)半個(gè)小時(shí),電機(jī)內(nèi)部的線圈與電機(jī)控制器的IGBT溫度均不到80度,且沒有升高的趨勢(shì)——似乎一直保持峰值功率也沒關(guān)系,也不會(huì)損壞器件。(但也有可能某些電子器件的失效的主要相關(guān)因素不是溫度,那樣的話,雖然溫度不高但還是可能會(huì)損傷器件壽命)。 在轉(zhuǎn)鼓試驗(yàn)臺(tái)上,有一次,汽車水泵失效了,做20%爬坡實(shí)驗(yàn)(基本就是滿功率50kW),每次都失敗。后來查數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)IGBT的溫度在5秒內(nèi)飆升至120度,電機(jī)自動(dòng)保護(hù)降低至額定功率28kW了,于是就爬不上坡了。同時(shí)也發(fā)現(xiàn),在IGBT為100度的時(shí)候,電機(jī)自動(dòng)保護(hù)降低到35kW——比額定功率高,比峰值功率低。在散熱充分、溫度恢復(fù)正常后,又能夠以50kW爬坡。 以上是從電動(dòng)汽車的“系統(tǒng)集成”角度,對(duì)永磁同步電同的“峰值”與“額定”參數(shù)的理解。如果是從電機(jī)的“零部件”角度,理解肯定不同,也會(huì)更深入、更復(fù)雜(永磁同步電機(jī)、異步電機(jī)、開關(guān)磁阻電機(jī)等不同電機(jī)情況下的答案應(yīng)該也不同),限于知識(shí)水平,我就回答不了了。 【郭文龍的回答(0票)】: 顯然題主對(duì)直流電源的多相無刷電機(jī)沒什么概念! 另外,在絕大多數(shù)情況下,“額定”指可“長(zhǎng)時(shí)間”正常工作的“最大值”;“峰值”指可“短時(shí)間(幾秒至幾分鐘)”工作的最大值。 【李寧的回答(0票)】: 額定就是能長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行的狀態(tài),峰值就是可以短時(shí)間運(yùn)行而不影響電機(jī)的狀態(tài),可以這么簡(jiǎn)單的理解 【廖韜韜子的回答(0票)】: 電機(jī)控制是控制的扭矩。如果電位器一直request最高的torque. 電機(jī)是先用最大扭矩工作,這段時(shí)間隨著rpm增加扭矩可以保持在比較恒定的最高水平,功率也成比例增大。過了某個(gè)轉(zhuǎn)速,電機(jī)功率達(dá)到最大,這個(gè)時(shí)候torque隨rpm增大而減小,電機(jī)以最大功率工作。 原文地址:知乎 |
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