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说说电机加速那点事
(MS
精工
)
最近几天一直在研究电机加速的相关理论,
< br>也进行了一些实验。
结合之前和部分网友争论过
的一些问
题,
这个帖子算是一个总结吧,
将我发现的各类问题和我自己的
观点都详细写出与
大家探讨一下。
1.
高压小电流和低压大电流,哪个
效率高?
高压小电流的概念在坛子
里由来已久,
不过较为被大家认同应该是在风驰发帖说明之后。
他
认为:在相同功率输出下,高压小电流配置要比低压大电流更具优势。
从能量守恒的角度分析,
输出功率恒定时,
电流越小,
主回路内阻发热越小,
效率也就越高
。
但是这个
“
高效率
< br>”
的基础是建立在转把全开上的,
众所周知控制器在斩波
输出时,
控制器和
电机的效率都会极为恶心。
< br>其恶心程度是否会超越因电流减小带来的内阻上的效率提升,
对
< br>此我用我的车子进行了专门的测试:
我车子配置是
p>
QS
二代
2000
扭矩瓦片,脱光
48-96
宽压
75A
控,磷酸铁锂
4840
双电,使
用闸刀进行
48
和
9
6
的快速切换。
在使用双电并联
48V
输出时,
骏
越标配迅鹰表头上显示
速度为
64-65
变动,经谷歌地球里程时间计算实际在
48-50
之间。此时
电流表稳定读数为
23A
。当切换到双电串联
< br>96V
输出时,同样行驶环境下表头
64
时电流为
12-13A
变动(因
为转把没全开无法稳定输出)
。而且在实验中可以明显察觉到,
96V
低速下电机噪音大幅增
加,发出尖锐的电流声。
也就是说,
在中低速行驶环境下,
过高的电压会导致控制器进行低占空比的斩波调制,
明显
增加控制器的开关损耗以及电机铁损,整体效率是要低于低压转把全开的。
<
/p>
那么高压小电流的优势在哪里呢?很显然,
就是平路高速巡航转把
全开。
所以说,
高压低压
该如何选择,
主要就看你平时都开多快了。
50
以下的速度如果你能开极速用
低压合适,
50
以上直接上高压。那你要是又想开
50
还又想开
90
怎么办呢
?那就像我一样,装个闸刀玩
双电切换吧。
< br>看了这么一大段,似乎跟标题没什么关系。别着急,这只是铺垫,真正要说的在下面。
2.
高压小电流和低压大电流,哪个加速快?
到这里,就该开始进入主题了。效率高是一码事,加速快又是一码事。
首先我们需要明确关于控制器的两个概念。
< br>第一个,是
“
过流能力
”
,指的是控制器在起步加速时所能提供的最大相电流。
第二个,是
“
续流能力
”<
/p>
,指的是控制器在起步加速时连续提供最大相电流的能力。
p>
不过,上面两个概念的名词都是我自己瞎起的,所以说错勿怪啊
~<
/p>
只要大家能明白什么意思
就可以了
p>
而高压与低压对于加速性能的影响,就体现在过流与续流能力的差异上。
现在假设我们有两台同一厂家生产的控制器:一台是
72
V120A
,另一台是
120V72A
。很显
然,前者是低压大电流,
后者是高压小电流,
而它们所能提供的最大输出功率,基本是一样
的。然后我们再来给它们配上
完全相同的车身和电机。
这时候,我们让这两台车子进行直线
加速比赛,大家觉得哪辆车提速更快呢?
< br>大家先猜着,
我继续介绍。
我想大家应该经常能听到多少
多少管的控制器,
而管子的数量直
接与控制器限流呈正相关。<
/p>
简而言之,
如果都使用同样封装同样质量级别的管子
(比如都是
英飞凌小管)
,
那么
120A
控的管子数量肯定要比
7
2A
控多。
而相电流是直接由
MOS<
/p>
管控制
的,这也就意味着,母线限流越大,相电流也就会越大。而
高压控,只不过是管子耐压更高
而已,高耐压的管子内阻还大,过流能力比低压管子更差
。
于是结论一出来了:
72V120
A
控,可以提供比
120V72A
控更
大的相电流。在起步的那一瞬
间,肯定力量更大。
这里补充一句题外话,对于那些爱玩烧胎翘头的,就不要老觉得高压效果好了。你用
120V120A
能烧胎,换成
60V120A
照样烧,爆管几率还能低点。
那高压控在加
速上就一无是处了么?现在就下结论还为时尚早。
因为很快,
在
经历了起步最
初的几秒之后,
电机转速提上来,
反向电动势也在逐渐提升。
这时候低压控的输入电压已经
和输出电压越来越近,不能再连续提供
120A
的最大电流了
,于是车子加速开始越来越慢。
而高压控呢,输入电压与输出电压依然存在很大的落差,
所以可以继续连续提供最大限流,
控制器依然在全功率输出,依然持续保持在最大加速度
提速状态。
于是结论二也出来了:加速中后期阶段,高压控要
比低压控加速更快。
总结下来就是,
低压大电流的过流能力强,
起步扭矩大,
相比对方来说初期提速
快后期提速
慢。而高压小电流的续流能力强,起步扭矩小,相比对方来说初期提速慢后期
提速快。
也许有人会说,你这不公平,高压低压都用同样的电
机,我要给高压控装扭矩电机呢?
我说,那低压控不也能装扭
矩么,咱们只是比提速,又没说极速。
那么你要是又想要扭矩
又想要极速该怎么办呢?很简单,
弄个能调相电流的高压大电流呗
~
3.
相电流究竟能到母线电流的多少倍?
前段时间我说了一句话:
“
康铜丝限流的傻控在起步瞬间,
相电流可以达到母线电流的
6
倍
以上。
”
然后招致不明真相的群众攻击,引发争执。现在看来,只不过
是个误会而已。对方
误将我说的
“
母线
电流
”
当成了
“
母线最大限流
”
,错误地理解了我的观点。所以今天要重点说
明的是,母线电流与母线限流的关系。
首先,
我们需要介绍一下控制器的控制类型。
大体上分为两类
:母线限流控,也就是俗称的
傻控。相线限流控,这个好像没有俗称,就叫它线性控吧。
然后来说说,为什么相线电流会比母线电流大。
电机起步加速瞬间,感抗为
0
,反向电动势为
0
,可以阻碍电流的只有电机绕组的内阻。然
而大功率电机的内阻都非常小,通常不超过
50
毫欧。假如电池
电压有
60V
,那么如果电池
电压直接
加载在电机上,起步瞬间电流将达到
1200A
,就是
IGBT
模块也扛不住啊!所以控
制器为了保护
自身不爆管,在起步加速时,都会通过单片机来控制
MOS
管进
行占空调制,
使输出电压下降。假设某控制器相电流最大可承受
200A
,而电池电压有
60V
,于是
在起步
的时候,控制
MOS
管占空比为
1:6
,于是加载在电机上的电压就变成了
10V
。而根据能量
守恒定律,输出电压调低,控制器肯定
不会把剩下那
50V
给吃了,所以就会降低电池端也
就是母线电流。
在这里,
我们只需要将控制器和电
机理解成一台降压变压器就可以了,
输入
高压小电流,输出肯定
就是低压大电流。只有当
PWM
全开,电机极速运转时,相电流
才会
跟线电流一样大。
我在放出上述
言论之时遭受莫名攻击,
还有一个原因,
就是很多人认为康铜丝
限流的控,
起
步瞬间线电流直接就是最大限流。
其实这是一个错误的观点。
给你的车子装个电流表你就会
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