電動汽車輪轂電機功率計算

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1、------------- 精選文檔 ----------------- 電動汽車輪轂電機功率、扭矩初步計算 目標車型： smart 整車整備質量 430Kg 最大承載質量 120Kg 整車滿載質量 550Kg 最高車速 80km/h 輪轂直徑 13inch=33.0cm （ 15inch=38.1cm ） ???? ? ?? 0.4*2.4 整車效率 η 0.9 爬坡度 I（α） 0.3 （17 ）

2、 最低車速（爬坡車速） 20km/h （參考別人） 預估計電機直徑 330cm 滾動阻力系數 f 0.015 ?? 20km/h 質量換算系數 δ 1.02 （預估） 車速區(qū)間 0-80km/h 電機過載系數 λ 2 （4-5 ） ?? ?? 1 ?? 1 可編輯 ------------- 精選文檔 ----------------- 輪胎類型 165/50 R14 車輪半徑 R=[14

3、*25.4+ （165*0.5 ）]/2=260.3mm 軸距 1867mm 制動力分配 7:3 1. 電動汽車以最大車速 80 KM / H 在水平平路面行駛所消耗功率： 滿載： ??= 1 ? ( 1050?9.8 ? 0.018 ? 90 + 0.4?2.4 ? 90 3 ) ?? 0.9 3600 76140 = （4.6305+3.83 ）/0

4、.9 =9.4Kw 2. 電動汽車以 20K M / H 爬上一定坡度所消耗功率： 滿載： ??= 1 ? ( ????? ??????? 3 m?g?i ? ??) 3600 ? ??? ??+ ? ?? + 3600 ?? ?? ?? 76140 ?? ?? 1 ? ( 550?9.8 0.4?2.4 ? 20 3 550?9.8 ? 0.3 ? 20) = 3600 ? 0.018 ? 20 + 76140 + 0.9

5、 3600 =13Kw 可編輯 ------------- 精選文檔 ----------------- 3. 額定功率選取 滿載： ??=max [{??、 ??、??}] ?? ?? ?? =12Kw 4. 電機最大功率 ?? = λ? P 【λ=1.2 】 max =15Kw 電機轉速確定： 1000 ? V n = 60 ? pi ? D 根據設計車速及最高車速可分別計算出對應的轉速區(qū)間 1000?90 ??max

6、= 60?pi?0.599 =800r/min 一般轉速區(qū)間： n=  1000?60 60?pi?0.599 =530.6r/min 1.電機額定功率點選?。? 根據電機特性曲線以及行車過程中對電機的要求可以看出， 電機在運行過程中， 需經歷恒扭矩段和恒功率段。在恒功率段，要求電機克服最大功率。故，取最大 車速對應的功率為額定功率。 ?? ′ max ??= 2 =6Kw 最大功率 ??max = 7.5Kw 2.電機額定轉速

7、 可編輯 ------------- 精選文檔 ----------------- 由于為輪轂直接驅動型汽車，故選取汽車常用行駛車速對應電機轉速作為輪 轂電機的額定轉速。汽車在城市工況下的常用行駛車速為： 40-60km/h 。此處 選擇額定轉速 567r/min （對應車速： 60km/h ）。 3.電機額定扭矩選擇： 選定了電機的額定轉速與額定功率后，根據功率與扭矩的換算關系可求的電機 額定扭矩值。 ?? = 9549 ? ??

8、 ?? ?? 6 ????= 9549 ? 567 =101.1 N m 而根據電動汽車以 60km/h 在水平路面行駛的最大轉矩 ?? ≥ ??*(m ? g ? f + ???????? ?? ) max 2 21.15 m ax ?? ?? ??? 2 ) ≥ * (m ? g ? f + ?? ? ??max 2

9、 21.15 ≥0.2806* （550*9.8*0.015+ 0.4?2.4 ? 60 2 ） 21.15 = （ 80.85+163.4 ）*0.2806 =76.043N m 綜合以上計算結果，電機額定扭矩取 101N m 電機扭矩計算 1. 扭矩與電機轉速、電機功率的關系 ?? ??= 9549 ? ?? ?? ?? 2. 電動汽車以最大速度在水平路面行駛的最大轉矩 ??max ≥ ?? ?? ??? ? ??max ) *(

10、m ? g ? f + ?? 2 21.15 可編輯 ------------- 精選文檔 ----------------- ≥ ??* (m ? g ? f + ???????? ?? 2 ) 2 21.15 m ax ≥0.2806* （550*9.8*0.015+ 0.4?2.4 2 ） ? 80 21.15 = （ 80.85+160 ）*0.2806 =68.4N m 3. 爬坡工況下電動汽車最大轉矩 TMAX 計

11、算公式： ?? ≥ ??*(m ? g ? f ? cos?? + m ? g ? sin?? + max 2 max max  ??????? 2 21.15 ? ?? j ) 0.4?2.4 =0.2993* （550*9.8*0.018*0.956+1050*9.8*0.3+  21.15  ? 20 ） = （ 77.32+1575.1+18.16 ） *0.2806 =463.92N m 性能校核： 根據前述提出的整車性

12、能指標，參考路面附著情況，對整車進行動力性校核。 1. 軸荷分配如下： 4.5:5.5 2. 路面附著系數ψ =0.8 ?? ???? 在最大輸出扭矩下， ??= = 1352.7 N ?? ?? ??ψ =m*g* ψ ?? = 550 ? 9.8 ? 0.55 =2964.5 N ` ?? ψ = ?? =0.46 < 0.8 ?? ??ψ 故其滿足設計要求。 【另一種扭矩校核方式】 車輛在行駛過程中， 輪轂電機輸出的扭矩滿足驅動力要求， 其驅動力應大于等

13、 于滾動阻力、空氣阻力、坡道阻力以及加速阻力之和。除此之外，還需滿足電動 可編輯 ------------- 精選文檔 ----------------- 汽車驅動的地面附著條件： 2??? Tmax ≥ ??(??? ??? ??? cos （ α） ??  ?? ??? ?? + 21.15 ? ??3 + m ? g ? f ? sin （α）） 2 ? ?? ?? Tmax ≤ψ? ??? ? m ? g ?? ?? 知：其滿足驅動條件。 電池功率計算：

14、 單臺電機特性表（單臺輪轂電機） 電機類型 永磁無刷外轉子輪轂電機 額定轉速 530.6r/min 最高轉速 800r/min 額定功率 6Kw 最高功率 7.5Kw 額定轉矩（最高轉速） 101N.m 最高轉矩（額定轉速） 232N.m 最大轉矩 300N.m 額定電壓 220V 額定電流 27.3A 防水等級 IP54 電機效率 0.9 及以上 電機直徑 31cm 可編輯 ------------- 精選文檔 -----------------

15、 電機本體設計 1．電機電磁設計 可編輯 ------------- 精選文檔 -----------------

16、 可編輯 ------------- 精選文檔 ----------------- 電機最高轉速： 800r/min 電機額定功率： 4.5Kw 電機的額定功率： 10Kw 電機轉折轉速： 400r/min 電機額定扭矩： 電機最大扭矩： 可編輯