搞电动汽车永磁同步电机的大侠帮下忙吧，重金相谢

yanliu33

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？我觉得有点像峰值电流

寒宇

线电压是240/1.414 = 169.7V rms，取5%的电压降，是160V rms。回去好好看看IGBT拓扑结构图。

电流不知道是什么电流，本着凑数的原则，假设85A是DC端电流，那么Ac 端电流就是 85/1.414＝60A

电动汽车电机在额定点功率因数都不高，BKEMF 太高的话在高速就把IGBT烧了。假设0.65吧。

输出功率 ＝ sqrt(3)*160*60*0.65*94% = 10.2KW

差不多凑齐了

yzhjim

240/1.414=169.7V的线电压在额定工况时不一定是全用完的。

lyftcl

首先，楼主说的应该是用SPWM的方式吧。
而下面都是用SVPWM的方式。。。
因此这个调试方式也要考虑进去。

另外，一般额定电流应该都是交流电流吧。
再次，直流电流和交流电流和关系也并非1.414吧，考虑额定点的话，是否进入弱磁区了呢？如果进入了的话，应该是大约1.15-1.2的关系（已经考虑了功率因素和效率）.

还有很重要的一点，这个额定点的电压利用率满了吗？如果电压利用率根本没到弱磁，那么就不能用170V来计算。

如果从直流端计算的话，85A的交流，假设是在高速弱磁的情况，大概105A左右的直流，那么就是大概25KW的直流功率。因此，这个85A可能是峰值电流。

lyftcl

另外，关于额定点，我真的不清楚，永磁电机的额定点和额定转速是怎么定义的呢？

寒宇

外行看参数，内行看曲线。别太较真了。

我认为额定点就是拐点。所有的优化和参数设施都绕着他来。

另外是什么让你对额定点的定义产生困扰的呢？


回复 5# lyftcl

lyftcl

回复 6# 寒宇

    也是。。。我主要关注的还是整个平面。
几乎没有专门关注过额定点，因为也不清楚到底哪个点才能算是额定点，尤其是IPMSM。电流不同的时候转折速度也不同，控制角也不同，所以根本没法说。。。

刚才看了看电脑里有的十来个项目的设计方案，确实没有一个提及额定点概念的，除了额定电压。其他都是峰值和连续。。。
这应该是IPMSM应用到汽车里面和传统工业的SPMSM一个比较大的区别吧。

laplace

240V是电池电压的话，考虑PWM的电压损耗（一般取95%），则线间电压为228V, 这样，相电压的rms值为93.1V.
一般来说，电流的额定值就是最大电流值的rms值。这样，总输入功率为3*Vrms*Irms=23.7kW。如果低于这个值，20kW的最大功率就没法满足了。因此不应该以10kW为基准。
这样，效率，功率基本上在92左右。比较符合实际数值。

梦想在望

回复 7# lyftcl

  确实额定点对整车来说，意义不是很大，但一般整车厂会提个额定转矩，额定功率，就有个额定转速。有个这个概念，就是要保证电机在额定功率时，能够长时间运行，这样对电机设计来说是好事，只要保证额定时长时间运行，而不用保证最大功率的长时间运行，因为此时的电密，磁密都较高，温升大。一点个人看法。

yanliu33

回复 4# lyftcl
我咨询了一个电机工程师，他这样解释：额定工作时240V的电压只利用了115V，只有电机需要输出最大功率时才利用完240V的电压，但是他说85A的额定电流是直流侧的电流，这样的话从直流侧看，电池的输出功率岂不是240V*85A=20kW了。你觉得呢？额定的时候应该没有进入弱磁区，所以都按照额定的计算。

yanliu33

回复 9# 梦想在望
我这里面也打算用SVPWM呢，不知道计算哪里出了问题

寒宇

客户应该有个电机寿命的要求。你们的电机对外宣传的寿命是怎么定义的？


回复 7# lyftcl

寒宇

呵呵，你什么数据都没给，大家只能凑数陪你玩了。

管厂商要数据啊，额定转速，级对数，BKEMF 参数，LD LQ，交流电阻值，要过来马上就知道怎么回事了。




回复 10# yanliu33

寒宇

回复 11# yanliu33

相信我，额定点功率因数低，不会超过0.7。

梦想在望

回复 11# yanliu33

以我的经验，整车厂提的额定电流一般是交流侧额定电流的有效值吧。
不排除这种，整车提的这个数值要求不合理的情况。

lyftcl

回复 9# 梦想在望


    一般我都叫这个点为连续工作点

lyftcl

回复 12# 寒宇


    没什么对外宣传的寿命，只对客户负责。。。耐久性跑了15万英里。

寒宇

我所知道的都是电机寿命都是按时间算得，头一次听说按长度算。这个15w是怎么来的？你们是怎么测试的呢？


回复 17# lyftcl

lyftcl

回复 10# yanliu33


    如果240V只用了115V。
那么交流侧线电压的峰值是115V。有效值是81.3V
那么机械功率=1.732×81.3×85×94%×PF=11.2kW*PF

关于额定点的PF确实不太好说。但是确实应该不会到0.8以上。

lyftcl

回复 18# 寒宇


    有专门的工况，客户提供的。跑满3000小时，大概就是15W英里了