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汽车电动机参数的确定与设计原则

时间:2023-08-18 理论教育 版权反馈
【摘要】:电动机的选型要素通常包括电动机的类型、额定电压、机械特性、效率、尺寸参数、可靠性和成本等。在基本物理参数定型的基础上,通过匹配驱动系统和电子控制系统使电动机工作在最佳的性能区间。电动机参数设计原则动力系统的额定功率必须满足车辆以最高车速行驶的要求,必须满足车辆加速性的要求、最大爬坡度爬坡的要求,必须满足车辆以额定转矩在额定车速下行驶的要求,然后根据汽车的动力性指标选择最适合的驱动电机。

汽车电动机参数的确定与设计原则

(1)电动机的基本性能要求

电动汽车运行工况复杂,对驱动电动机要求能够频繁的起动/停止、加速/减速,低速和爬坡的时候要求转矩高,高速时转矩低,并要求有宽广的调速范围。电动机的选型要素通常包括电动机的类型、额定电压、机械特性、效率、尺寸参数、可靠性和成本等。在基本物理参数定型的基础上,通过匹配驱动系统和电子控制系统使电动机工作在最佳的性能区间。正确选择电动机的额定参数非常重要,如果选择得过小,电动机会经常在过载状态下运行;如果选择得太大,电动机会经常在欠载状态下运行,效率及功率因数降低,不仅浪费电能,而且增加动力电池的容量,使综合经济效益下降。

通常,从保证汽车预期的最高车速的角度来初步选择电动机应有的功率,最高车速虽然只是汽车动力性能的一个指标,但它实质上也反映了汽车的加速能力和爬坡能力。

(2)电动机参数设计原则

动力系统的额定功率必须满足车辆以最高车速行驶的要求,必须满足车辆加速性的要求、最大爬坡度爬坡的要求,必须满足车辆以额定转矩在额定车速下行驶的要求,然后根据汽车的动力性指标选择最适合的驱动电机

(3)电动机参数设计计算

①电动机额定功率:所选择的电动机功率应不小于在平坦良好路面上车辆以最高车速行驶时阻力功率之和,即

式中,Pe为电动机额定功率(kW);M为整车总质量(kg);g为重力加速度f为滚动阻力系数;vmax为最高车速(km/h);CD空气阻力系数;A为车辆迎风面积(m2);ηt为传动系效率。(www.xing528.com)

②电动汽车电动机的额定转矩

当电动汽车以额定车速在平地上匀速行驶时,电动机输出的转矩即为额定转矩,有

③根据电动汽车的最大爬坡度要求,可计算出需求电动汽车的最大转矩为

④电动机的加速性能:在水平良好的路面上,车辆的行驶加速度表示为

式中,Ttq为电动机额定转矩;ig为变速器传动比;i0为主减速器传动比;r为车轮半径;η为传动机构效率,包括变速器、传动轴和主减速器;Fw为车辆行驶的空气阻力,978-7-111-54593-4-Part06-26.jpg978-7-111-54593-4-Part06-27.jpgFf为车辆行驶滚动阻力,Ff=MgfM为总质量;δ为转动质量换算系数。电动汽车从起步加速到速度为v的加速时间为

要点

通过对电动机和传动系统的设计,在满足整车对动力性能和续驶里程要求的前提下,计算出所需类型的电动机的功率。

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