搞电动汽车永磁同步电机的大侠帮下忙吧,这个问题困扰我很久了,悬赏50

现有一款电动汽车用永磁同步电机,额定电压240V,额定电流85A,额定功率10kW,峰值功率20kW,效率94%。我问了厂家,说240V是指蓄电池的电压,我这样计算:240V经过IGBT逆变后的相电压是240V/2/1.414=85V,考虑压降等因素,按72V算,这样线电压就是72V*1.732=125V,额定功率=根号3*线电压*线电流*效率*功率因素,远远大于10kw,请大家看看这里面有没有问题呢? 这里面额定电流是指电机输出额定转矩时的线电流吗?

我来说两点:1、电机的额定功率:额定工作状态下轴端的机械输出功率;
2、额定电压、电流:均是绕组的线电压、线电流;
3、既然厂家说了240V是蓄电池电压,那么这里的功率因该理解为整个拖动系统的功率,包括了电机控制器的因素;
4、根据电机控制器采用的策略不同,若采用三相SPWM 调制,逆变器能输出的不失真最大正弦相电压幅值为Udc/2。若采用SVPWM 调制逆变器输出的不失真最大相电压幅值为三分之根号三Udc,那么显然对于SVPWM而言,电机侧得到的最大相电压幅值为138.6V。对于SPWM,电机侧的最大相电压幅值为120V。也就是说两种方式的直流电压利用率不同。当然上面说的只是相电压最发幅值,但是根据调制算法,相电压的幅值是可以控制的;
另外对于SVPWM而言,电机侧得到的相电压波形并非正弦,为近似正弦的马鞍波形。
5、对于变频调速系统而言,其额定功率、峰值功率并非根据电机侧的额定电压额定电流计算的,往往是根据变频器输入侧的额定电压电流决定的,所以这里额定功率=根号3*线电压*线电流*效率*功率因素不成立;
6、对于电动汽车而言,输入侧即是直流,这里的额定电压电流应该均是直流,额定功率240V*85A即可,85A有可能是峰值电流,故取峰值功率为20kW;
鉴于优良了动态特性,目前电动汽车领域主流的电机控制器均采用SVPWM,其相电压为马鞍波形,根据调制系数,其峰值是不固定的(一般为了提高直流电压利用率,一般采用最大值)
我以前是做变频器的,欢迎大家多多讨论
温馨提示:答案为网友推荐,仅供参考
第1个回答  2024-01-09
首先,让我们了解一下永磁同步电机的基本原理。永磁同步电机是由永久磁铁产生的磁场与电流产生的磁场相互作用而产生转矩的电机。其额定电压、额定电流、额定功率等参数通常是指在电机输出额定转矩时的工作参数。
对于你的问题,首先需要明确的是,电机的额定电流是指电机在额定功率和额定电压下的线电流,而不是相电流。因此,你计算出的85V相电压与240V蓄电池电压之间的关系并不适用于这里。
其次,电机的额定功率是指电机在额定电压和额定电流下的输出功率,而不是输入功率。因此,你提到的压降等因素与电机的额定功率没有直接关系。
此外,对于永磁同步电机的额定电流,通常情况下是指电机的线电流,而不是相电流。线电流和相电流之间的关系取决于电机绕组的连接方式(星形或三角形)。
综上所述,对于你的问题,计算电机的额定功率时应该使用电机的额定电压和额定电流,而不是使用逆变后的相电压和线电压。同时,电机的额定电流是指电机的线电流,而不是相电流。希望这个答案能帮助你解决问题。
第2个回答  2012-02-27
按照你的计算公式,得出来的结果是十几个千瓦,哪有你说的远远大于10KW。“额定功率=根号3*线电压*线电流*效率*功率因素”=1.7321*125*85*94%*(0.85~1)=14.7KW~17.3KW。再说了,你说“经过IGBT逆变后的相电压是240V/2/1.414=85V”,这不对,你变输出电压的大小与直流电压和逆变因子有关,对于SPWM调制,逆变因子最大为1,一般都是小于1的,而对于SVPWM调制,逆变因子最大为(2/根号3)。具体公式为输出相电压峰值/(二分之一直流电压)=逆变因子m。
你再查看查看资料吧,开卷有益。
PS:不要随便鄙视谁,哈工大的博士是你能鄙视的吗?人家好心告诉你算错了,你再虚心请教就是了。年轻人收敛一些,没什么不好追问

我和厂家确认了下,这里面85A是峰值电流,额定电流大概43A,一般电动车用的永磁同步电机,厂家会给出直流侧的电压和电流参数,电机的工作状态是由控制器决定的。

追答

额定电流43A的话那就对了。楼上aoeiuvbpmp是搞变频器的,对此应该很熟悉。我同意他的“若采用SVPWM 调制逆变器输出的不失真最大相电压幅值为三分之根号三Udc,那么显然对于SVPWM而言,电机侧得到的最大相电压幅值为138.6V”,对应最大线电压有效值为138.6*根号3/根号2=169.8.再代入你说的“额定功率=根号3*线电压*线电流*效率*功率因素”,得到PN=根号3*169.8*43*0.94*功率因数=11886*功率因数。考虑到(1)功率因数小于1(2)SVPWM调制时,逆变调制因子不会达到最大值根号3分之2,所以,PN肯定比11886小一些,大致估计的话也就在10KW左右了。
可以了吗?之前你的疑问都是因为电机厂家给你的误导,他们该早点说明85A是峰值电流而非额定电流。43A才是。

第3个回答  2011-12-15
计算有点错误。
240v直流电压经过逆变,线电压应该是170v 。240/1.414=170v。
根号3*线电压*线电流*效率*功率因数=? 功率因数是多少?假设0.9,(效率不应该算)
P=根号3*170*85*0.9=22.5KW
所以,我理解,它的额定电流是指峰值电流,标称峰值功率20KW。
请同行高手指点。追问

我也觉得85A是峰值电流,我问了一个电机工程师,他说:电机设计(我们厂)时,会在额定转速下把电压取低,相对这个电机,在输出额定功率时,电机端额定就会取115V(折算到整流前的直流电压);在计算最大功率时,才会使电机端取最高电压240V(折算到整流前的直流电压),这样控制器电流会很好。他们说85A是直流侧电流,但是如果从蓄电池输出端看,额定的时候输出的功率为240V*85A=20kw,这85A难道是输出峰值功率时直流侧电流?

追答

我也认为85A是直流侧电流。我觉得,这种电机的逆变,可能不是逆变成三相正弦波,而是通过在电机内设置检测元件,检测转子磁极位置,根据转子位置,定子绕组的几个磁极轮流通电,使转子转动。(以前学数控机床时了解过这种电机。)通的就是直流电。所以它的功率就是240V*85A=20KW。厂家说它的额定电流85A应该是峰值电流,和峰值功率对应。不能在85A下连续工作。连续工作额定功率应该是10KW。

追问

这种永磁同步电机通的电压是经过SVPWM调制的电压,电压不一定是正弦波,但是电流一般是正弦波,你说的那种通过检测转子磁极轮流给几个电子绕组通入直流电,这种应该是无刷直流电机,它和永磁同步电机结构差不多,只是反电动势不一样,永磁同步电机的反电动势是正弦波,无刷直流的反电动势是方波。

第4个回答  2011-12-16
电机功率不是这么求滴。。。。电机额定功率等于计算为额定转速乘以额定转矩。追问

我知道电机额定功率与转矩、转速之间的关系,但是额定功率和电机的额定电压、额定电流的关系得满足吧?