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峰回路转

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电机额定功率与峰值功率的区别是什么,额定转矩与峰值转矩的区别是什么,如何利用峰值功率和峰值转矩?(转载)  

2014-12-11 07:24:04|  分类: 知识天空 |  标签: |举报 |字号 订阅

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以下原文转载自知乎每日精选


题主请直接看分割线下面的部分,如果感兴趣可以看下前面一段。
  首先,不同意第一个回答的答案,在他的答案中提到:
首先,对于一台已经加工好的电机,他的电阻、电感等固有属性已经不再发生变化了。那么决定电机可以输出多大功率  的因素,主要是电压。因为电压升高,电流也升高,这时电功率变大,输出功率也随之变大。
  第一句话就不大对:1、任何电机的内阻都会随温度变化而变化,而由于电动汽车用电机的转矩密度较大,相电流有效值也都较大,铜耗发热量还是很客观的,因而其电阻变化还是较为明显的;2、电机电感会随线圈通电频率变化;以上两点与题主问题无关,仅仅是常识问题;
  第二句话同样不对:在电动汽车中,目前大部分采用异步电机(特斯拉)、永磁同步电机(某龙混合动力大客车),其调速运行均需采用专用电机控制器(一般为DSP控制的电压源型逆变器)实现,而不是简单的如直流机般变压调速。电机控制器的母线电压由电池组提供,电压不可变。
  电机又不是个纯电阻,电压升高、电流也升高这种话从何提起??
  电机控制器调制出的线电压与转速相关、相电流与转矩相关,给定转速升高时,线电压会升高;给定转矩升高时,相电流会升高;电机输入功率与线电压、相电流乘积正相关、输出功率与转速、转矩乘积正相关。
弄清这一点后,我们明白了所谓控制器的控制信号,其实就是电压信号,当需要大功率时,提高一点电压,当需要小功率时降低一点电压。
  这个第三句话还是不对:控制器的控制信号一般由电位器提供,给出的确实是电压,但不是驱动电机的电压,而是代表给定转速或转矩(电动汽车中一般为转矩)的电压信号,控制器收到给定转矩信号后经过算法给出驱动信号,驱动电机达到给定转矩。
  至于下面的答题,我觉得有些部分还是有道理的,但是该答主估计对电动汽车中的电控部分了解不多,所以有关电动汽车内部分的阐述多多少少有些问题,就不一一指出了。
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以上为纠错,下面答题。
  额定功率就是效率高、能长时间稳定工作的功率点,考虑额定功率必须同时考虑额定转速和额定转矩,光知道额定功率不靠谱,特别是对于电动汽车用电机来说,由于其需要工作在非常宽的转速范围内,因而 转速范围额定转矩这两个参数在电动汽车应用中异常重要。
  额定转矩就是可以长时间稳定工作的转矩工作点,也就是说电机长时间通入这个转矩需要的电流,电机可以长时间运行而不会过热或其他故障;
  转速范围是这个电机可以工作的转速范围,最小值通常为0,最大值为峰值转速,而这个电机在额定转矩下,效率最高的那个转速点,通常被成为额定转速。
  额定功率就是额定转速和额定转矩的乘积,当然转速单位为r/min时要变成rad/s。
  峰值转矩就是该电机可以达到的、并可以短时工作而不故障的最大转矩值。
  很明显,峰值功率即为峰值转速峰值转矩的乘积。
  这样题主要求的四个量都解释清楚了。
  至于“如果长时间给电机控制器输入最大扭矩/功率请求,电机运行工况是否会由峰值扭矩/功率曲线向额定扭矩/功率曲线迁移”,如果你给电机控制器信号要求它输出最大转矩,那么它一定会一直输出最大转矩,直到过流保护/过热保护/烧掉为止。
  如果程序里没有这么贴心的设定,它肯定不会向额定点迁移。
  想想也能明白,我现在开着车在爬一个陡坡,油门踩死,给到峰值转矩了,结果它自己偏偏向额定转矩迁移了,而额定转矩无法让我的车继续爬坡,好吧,坡还没爬完车掉下去了,应该没人会在程序里这么写的吧?


来源:知乎 www.zhihu.com
作者:佟明昊


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