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1电动机性能参数的确定
1.1电动机主要性能参数确定
(1)以最高车速确定电机额定功率P。
N
PN———电机额定功(kW);
η———传动系效率0.90~0.92;
T
m———最大总质量(kg);
f———滚动摩擦系数,良好沥青路面0.010~0.018,一般沥
青与水泥路面0.018~0.020;
Cd———风阻系数,轿车Cd=0.30~0.41;
A———迎风面积(m2),轿车A=1.7~2.1;
umax———最高车速(km/h)。
(2)以常规车速确定电机额定转速n。
N
nN———电机额定转速(r/min);
i———变速器传动比;
g
i0———主减速器传动比;
r———车轮滚动半径(m)。
(3)以额定功率、转速确定额定转矩M。
N
M———电机额定转矩(N·m);
N
PN———电机额定功率(kW);
n———电机额定转速(r/min)。
N
(4)以最大爬坡度确定短时工作线低速转矩Mmax。
N
按式(4)先计算出汽车在最大坡度下需要的汽车驱动力
Ft;再按式(5)计算出产生此驱动力所需要的电机转矩MNmax。
F———汽车驱动力(N);
t
F———汽车行驶阻力(N);
r
u———上坡时汽车速度(km/h)。
MNmax———电机最大转矩(N·m);
r———车轮滚动半径(m);
i———变速器传动比;
g
i0———主减速器传动比;
η———传动系效率,0.90~0.92。
T
1.2选择交流变频电动机的基本原则
(1)电机的额定功率,应满足电动汽车最高车速要求;
(2)电机的短时工作转矩,应能满足汽车最大爬坡度要求;
(3)电动汽车的常规车速,应落在变频电机的基频上;
(4)电动汽车的最高车速功率平衡点,应落在电动机特性曲线的
等功率段上。
2变速器传动比和档位确定原则
采用交流驱动系统需要考虑两个主要的动力、阻力平衡点:其一
是常规车速行驶的转矩平衡点;其二是最高车速下的转矩平衡点。
(1)电机最高转速与最低转速比nmax/nN≥2.5。此时,电动机从
基频向上调速的范围足够大,选择一个档位即可,这种情况对电
机性能要求较高,很难保证变频器始终在高效率区域工作。功率
平衡图如图1所示,图中P线代表电机功率线,(Pf+Pw)/ηT线
e
代表阻力功率线。
(2)电机最高转速与最低转速比nmax/nN<2.5。此时,电动机
从基频向上调速范围不够宽,应考虑增加一个档位,功率平衡图
见图2,注意功率平衡图不能产生缺口(如图3),否则还要继续
增加档位或重新选择电动机。
3纯电动汽车传动设计
3.1性能参数(见表1)
3.2各工况阻力,电机转速、功率、转矩计算结果
(1)各工况阻力Fr(见表2)。
(2)电机的参数要求(见表3、表4,初选变速器传动比ig2=
1.447,主减速器传动比i0=4.3)。
由表3可见,爬坡时电机转矩不足,因此增加变速器一个挡位,
爬坡时采用i=2.2,主减速器传动比不变=4.3,对应的
g1i0
电机转速和转矩如表5。
根据以上计算结果,选择的电动主要参数如表4,特性曲线如图
4。档位及传动比的选择和电动机的参数匹配相辅相成,初选方
案前面已述,即变速器采用两个挡位,一档传动比ig1=2.2,二
挡传动比ig2=1.477,主减速器传动比i0=4.3,计算表明可以
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