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电动车电机怎么选择功率匹配的电机控制器

368 出版自 admin 2018年06月09日

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电动车由于其环保性越来越受人们的欢迎,对于电动车厂家而言,选择功率匹配的电机控制器是一个很重要的功课。下面遥尔泰科技小编就从电动车控制器软件和硬件方面详细介绍下电动车电机怎么选择功率匹配的电机控制器。

一般和整车厂进行技术沟通时他们会给控制器的线束图纸及功能要求图纸。功能要求中罗列了控制器的相关功能及线束总成,技术要求一般如低电平/高电平防盗、巡航、过欠压、平均电流等。如图1所示。

电机控制器客户输入技术要求图纸

图1 电机控制器客户输入技术要求图纸

比如图1中要求控制器为60/72V兼容,双电压控制器。控制器限流值为40±1A、欠压范围分别为52.5±0.5V和63±0.5V。这几个参数基本上决定了控制器最大输出功率,简单的可以认为控制的最大输出功率为输入电压与限流值乘积。考虑到60V铅酸电池电压范围一般为52~70V,72V铅酸电池电压范围为63~80V,那么控制器最大输出功率分别为2.8KW,和3.2KW(这里讨论的是最大输出功率)。

但是,厂家给我们寄来的电机样品一般名牌上会标识60V 800W电机和72V 800W电机,而不是60V2.4KW电机和72V 2.88KW电机。看到这里可能会让大家感到疑惑,实际上电机标称的功率是用户在使用过程中电机工作在宽效率平台、长续航里程,高转矩等最优组合的工作功率即额定功率。下面以72V 40A控制器匹配72V 800W电机来说明,如下图所示。

控制器配60V 800W电机

图2 60V/40A控制器配60V 800W电机

测功曲线数据表

图3 测功曲线数据表

图2反映的是控制器在各种负载下,控制器输出功率、效率、平均电流及转速的关系。从图中可以看出当负载达到821W左右时控制平均电流为13.48A,电机效率约为84.2%,输出转矩为21.2 Nm。这种工况是控制器在保证续航里程及效率和转矩情况下的最佳工作工况。

在了解上面的问题后,我们来说说在以后选择控制器时该如何选择一款合适的控制器。

(1)选择和电机类型相匹配的控制器种类。比如直流有刷,直流无刷,方波还是正弦波,有霍尔,无霍尔等等。

(2)在选择控制器之前先看看电机标注的电机功率是额定功率还是最大功率。如果标注的功率是额定功率则可以按照额定功率的2~3倍来选择匹配的电机控制器。比如电机标称额定功率为650W、电压为48V,则选择额定电压48V,最大输出功率为1.3KW~2KW电机控制器。如果电机标注的是最大工作功率,可以选择比电机功率稍小的电机进行匹配。

(3)匹配电机参数。以无刷直流电机为例,对于方波控制器,有霍尔和无霍尔一般不需要匹配特殊参数。有霍尔正弦波控制器如果需要速度输出,则需要电机极对数、转速等参数。无霍尔正弦波进行程序匹配时需要解电机相电感、相电阻、极对数、电机最高转速等参数。

在知道了如何选择与电机匹配的控制器之后,我们再谈谈如果控制器功率偏小或偏大的话对电机有什么影响?

先说控制器功率偏小的问题。比如60V电机最大输出功率为2KW,而选择60V的控制器最大输出功率只有800W。

比如60V 800W的控制器最大平均电流为13.3A,软件设置电机堵转时相电流保护值为3倍的平均电流即相电流保护值为40A。60V 2KW电机工作最大平均电流为33.3,假设匹配的电机控制器相电流保护值同样设置为平均电流的3倍即为100A。如果800W的控制与2KW的电机匹配使用时则控制器相当于小马拉大车,控制器会因为功率管及散热的问题导致控制器烧功率管损坏。如果控制器软件不带相电流限流保护,控制器损坏率会更高。

最后, 如果选择的控制器功率偏大,电机输出相电流在电机工作在大负载情况下会大于电机最大的承受能力。短时间轻负载使用一般不会对电机造成破坏,但是如果长时间大负载工作会导致电机严重发热,损坏电机内部霍尔传感器,甚至烧坏电机定子绕组。

如果有错误之处,望广大读者朋友批评指正。关于电机控制方面的问题,大家可以在评论区问我,谢谢关注!

深圳遥尔泰科技是专业从事(RF)无线控制器、无线发射模块、无线接收模块、无线遥控器、无线接收器、红外探测器、门磁、烟雾探测器、燃气报警器、防盗报警器等相关产品开发、制造、销售为一体的高科技企业。无线控制器配套产品广泛用于遥控电动门窗、伸缩门、车库门;遥控灯、开关、通讯及安防等领域。专业配套车库门厂、GPS厂、安防厂、电控锁厂、汽车厂、电动门窗、闸道、工业控制等。欢迎大家前来咨询!

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