Hastighetsintervallet för bildrivmotorn är ofta relativt brett, men nyligen kom jag i kontakt med ett tekniskt fordonsprojekt och kände att kundens krav var mycket krävande.Det är inte bekvämt att säga de specifika uppgifterna här. Generellt sett är märkeffekten flera hundra kilowatt, märkhastigheten är n(N), och maxhastigheten n(max) för konstant effekt är cirka 3,6 gånger den för n(N); motorn bedöms inte vid högsta hastighet. makt, vilket inte diskuteras i den här artikeln.
Det vanliga sättet är att öka den nominella hastigheten på lämpligt sätt, så att området för konstant effekthastighet blir mindre.Nackdelen är att spänningen vid den ursprungliga märkhastighetspunkten minskar och strömmen blir större; men med tanke på att fordonets ström är högre vid låg hastighet och högt vridmoment, är det i allmänhet acceptabelt att ändra den nominella hastighetspunkten så här.Det kan dock vara så att bilindustrin är för komplicerad. Kunden kräver att strömmen ska vara i princip oförändrad över hela det konstanta effektområdet, så vi måste överväga andra metoder.
Det första som kommer att tänka på är att eftersom uteffekten inte kan nå märkeffekten efter att ha överskridit maxhastighetspunkten n(max) för konstant effekt, då minskar vi märkeffekten på lämpligt sätt, och n(max) kommer att öka (det känns lite som en NBA-superstjärna "kan inte slå Just join", eller eftersom du misslyckades på provet med 58 poäng, och sedan satte passningslinjen på 50 poäng), är detta för att öka motorns kapacitet för att förbättra hastighetsförmågan.Om vi till exempel konstruerar en 100kW motor och sedan markerar märkeffekten som 50kW, kommer inte det konstanta effektområdet att förbättras avsevärt?Om 100kW kan överskrida hastigheten med 2 gånger är det inga problem att överskrida hastigheten med minst 3 gånger vid 50kW.
Naturligtvis kan denna idé bara stanna i tankestadiet.Alla vet att volymen av motorer som används i fordon är kraftigt begränsad, och det finns nästan inget utrymme för hög effekt, och kostnadskontroll är också mycket viktigt.Så den här metoden kan fortfarande inte lösa det faktiska problemet.
Låt oss seriöst överväga vad denna böjningspunkt betyder.Vid n(max) är den maximala effekten märkeffekten, det vill säga den maximala vridmomentmultipeln k(T)=1,0; om k(T)>1,0 vid en viss hastighetspunkt betyder det att den har konstant effektexpansion.Så är det sant att ju större k(T) är, desto starkare är hastighetsexpansionsförmågan?Så länge k(T) vid punkten n(N) för märkhastigheten är utformad tillräckligt stor, kan regleringsområdet för konstant effekthastighet på 3,6 gånger uppfyllas?
När spänningen bestäms, om läckagereaktansen förblir oförändrad, är det maximala vridmomentet omvänt proportionellt mot hastigheten, och det maximala vridmomentet minskar när hastigheten ökar; faktiskt, läckagereaktansen ändras också med hastigheten, vilket kommer att diskuteras senare.
Motorns märkeffekt (vridmoment) är nära relaterad till olika faktorer såsom isoleringsnivån och värmeavledningsförhållandena. I allmänhet är det maximala vridmomentet 2~2,5 gånger det nominella vridmomentet, det vill säga k(T)≈2~2,5. När motorkapaciteten ökar, tenderar k(T) att minska.När den konstanta effekten hålls vid varvtalet n(N)~n(max), enligt T=9550*P/n, är förhållandet mellan det märkta vridmomentet och varvtalet också omvänt proportionellt.Så om (observera att detta är den konjunktiva stämningen) läckagereaktansen inte ändras med hastigheten, förblir den maximala vridmomentmultipeln k(T) oförändrad.
Faktum är att vi alla vet att reaktansen är lika med produkten av induktans och vinkelhastighet.Efter att motorn är klar är induktansen (läckageinduktansen) nästan oförändrad; motorhastigheten ökar, och läckagereaktansen hos statorn och rotorn ökar proportionellt, så hastigheten vid vilken det maximala vridmomentet minskar är snabbare än det nominella vridmomentet.Tills n(max), k(T)=1,0.
Så mycket har diskuterats ovan, bara för att förklara att när spänningen är konstant är processen att öka hastigheten att kT gradvis minskar.Om du vill öka hastighetsområdet för konstant effekt måste du öka k(T) vid den nominella hastigheten.Exemplet n(max)/n(N)=3,6 i den här artikeln betyder inte att k(T)=3,6 är tillräckligt vid den nominella hastigheten.Eftersom vindfriktionsförlusten och järnkärnans förlust är större vid höga hastigheter krävs k(T)≥3,7.
Det maximala vridmomentet är ungefär omvänt proportionell mot summan av stator- och rotorläckagereaktansen, dvs.
1. Att minska antalet ledare i serie för varje fas av statorn eller längden på järnkärnan är avsevärt effektivt för läckagereaktansen hos statorn och rotorn, och bör ges prioritet;
2. Öka antalet statorslitsar och minska den specifika läckagepermeansen för statorslitsarna (ändar, övertoner), vilket är effektivt för statorläckagereaktansen, men involverar många tillverkningsprocesser och kan påverka andra prestanda, så det rekommenderas att försiktig;
3. För de flesta rotorer av burtyp som används är ökning av antalet rotorslitsar och minskning av rotorns specifika läckagepermeans (särskilt den specifika läckagepermeansen för rotorslitsarna) effektivt för rotorläckagereaktansen och kan utnyttjas fullt ut.
För den specifika beräkningsformeln, se läroboken "Motor Design", som inte kommer att upprepas här.
Medel- och högeffektsmotorer har vanligtvis färre varv, och små justeringar har stor inverkan på prestandan, så finjustering från rotorsidan är mer genomförbar.Å andra sidan, för att minska inverkan av frekvensökning på kärnförlust, används vanligtvis tunnare högkvalitativa kiselstålplåtar.
Enligt ovanstående idédesignschema har det beräknade värdet nått kundens tekniska krav.
PS: Förlåt för det officiella kontots vattenstämpel som täcker några bokstäver i formeln.Lyckligtvis är dessa formler lätta att hitta i "Elektroteknik" och "Motorkonstruktion", jag hoppas att det inte kommer att påverka din läsning.
Posttid: Mar-13-2023