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【春节特辑】揭开双电机提速快的“千古谜题”

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发表于 2014-1-31 22:20:21 | 显示全部楼层 |阅读模式
双电机提速快,对于广大车友来说,已经由一开始的难以置信,变成了现在的广为人知。虽然我们尚不清楚两个1000瓦电机究竟能不能比一个8000瓦加速更快(6个2版主的观点),但可以肯定的是,绝对要比一个2000瓦电机加速快得多。但迄今为止,似乎大家只知双电机加速快,而不知为何加速快,更不知加速究竟有多快。而今天这个帖子呢,就来给大家好好讲讲双电机的奥秘。

双电机为何加速快?在回答这个问题之前,我们首先要了解,电机的功率是什么决定的。

电机的输出功率,是转速与扭矩的乘积。转速越高,扭矩越大,功率就越大。要想提升电机功率,要么提升转速,要么提升扭矩。电机的最大扭矩由磁钢面积和绕组用铜量决定,但是受到成本和体积的限制,扭矩的提升空间并不大,于是电机制造商们就转而投向更为容易的途径:提升转速。当扭矩恒定时,电机转速越高,功率就会越大。所以大家会发现,QS4000瓦到8000瓦电机的磁钢高度几乎就没变,但8000瓦的定速要高得多。所用材料基本相同,只是改变了一下绕组结构,降低圈数,再增加每一圈的并绕线数,一台4000瓦电机就变成了8000瓦。而线槽的空间有限,磁钢面积也一样,所以虽然功率大了,但是扭矩却并没有增大。

看到这里,大家可能会觉得,那我买8000瓦跟4000瓦一个样,岂不是亏了?再仔细看看呢,你就会发现,本来QS4000瓦跟8000瓦价格就没差多少嘛!

然后我们来接着看电机。既然改变绕组就可以“免费”提升电机功率,那岂不是用30磁钢的电机也可以做成8000瓦?恭喜你,答对了一半。为什么是一半呢,对的一半我们一会儿再讲,先来说说错的那一半。

在轮毂电机中,电机转速直接与车速挂钩。转速越高,车子跑得就越快。而车子跑得越快,行驶阻力就会越大。摩擦阻力与速度呈正比,而空气阻力与速度的平方呈正比。在高速下,速度每提升一倍,所需消耗的功率就会变为原来的7倍!巨大的阻力就需要巨大的扭矩,30磁钢的电机,本身就那么大点的磁钢面积,所提供的极限扭矩根本无法支撑因速度提高带来的巨大阻力,最后你车速没上去,电机倒给烧了。所以,在提升转速的同时,也要适当的增加一点磁钢高度,来增加扭矩。
同样以QS为例,10寸二代瓦片45磁钢是2000瓦,50磁钢是3000瓦,55磁钢是4000瓦。从45磁钢提升到55磁钢,只增加了不到四分之一,但功率却提升了整整一倍,该怎么输出这么大的功率呢?对,增加定速~2000瓦片最高定速72V下只有89,而4000瓦片可以轻松破百。

稍微跑个题,为什么72V定速65的和定速89的都标2000瓦呢?确实都是2000瓦,只不过,一个是72V2000W,另一个是48V2000W。所以,全顺阮总会说,瓦片没有额定电压,从48到120都能用。你可以拿2000瓦当1000瓦来用,也可以当8000瓦来用。至于当多少瓦用最合适,我们下次再讲。

回归正题。现在我们已经知道,大功率电机很大程度上依靠高转速来提升功率,扭矩却并没有增大多少。而双电机呢,定速丝毫未变,扭矩却是实打实的乘以2,提速当然快了!

那么,有没有不靠提升转速来加大功率的8000瓦电机呢?当然是有的,只不过,它长这个样:



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发表于 2014-1-31 22:21:52 | 显示全部楼层
本帖最后由 MS精工 于 2014-1-31 22:47 编辑

正题基本扯完了,现在来填个坑:如何拿30磁钢的电机当8000瓦来用呢?

答案很简单:死命超压!然后再给装个减速器!

看起来很不靠谱,但原理就是这样的。轮毂电机受制于原理限制,电机转多快车子就能跑多快,最快也不过1500r/min。而中置电机就不一样了,减速装置的介入使得电机转速上万成为可能,不需要你死命超压,电机本身就可以设计成极高的转速来获得巨大的输出功率,于是在同样的体积里,电机的功率可以做得超级巨大。QS1000瓦轮毂电机差不多有12公斤,死命超压估计能输出6KW。而小日本的某高速电机,在同样的重量里,做到了120KW的变态功率!

所以,双电机提速快的神话,只可能出现在轮毂电机的世界里。对于中置电机,高转速可以使用更大的减速比。如果减速器的效率相同,那么2个1000瓦中置,和1个2000瓦中置的提速能力,将完全一样。

那么,中置双电机是否就没有意义了呢?其实不然。
大功率电机就需要大功率控制器,但是控制器的价格,并不与功率呈正比例——简而言之,一个72V100A控制器,要比两个72V50A更贵。所以,两个小功率的中置,要比一个大功率更便宜。同时,小功率电机体积较小,多个小电机可以根据车身结构布置得更为合理,设计得更为紧凑,就像俄罗斯方块一样插空补缺,也是一种优势。

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发表于 2014-1-31 22:37:19 | 显示全部楼层
2# MS精工
板凳摆好,沏茶点烟,恭听下文

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发表于 2014-1-31 22:44:59 | 显示全部楼层
这个电机昙花一现就没有了下文,上点视频看看

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发表于 2014-1-31 22:50:04 | 显示全部楼层
这个电机昙花一现就没有了下文,上点视频看看
机器鸟 发表于 2014-1-31 22:44


想想就知道,铁损肯定是震古烁今的大。

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发表于 2014-1-31 23:16:33 | 显示全部楼层
目测直径180-200长度150不知对否

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发表于 2014-1-31 23:17:45 | 显示全部楼层
学习了。。。。。。。。。。。

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发表于 2014-1-31 23:22:46 | 显示全部楼层
站排听课,偶尔不懂请举手发言!
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发表于 2014-2-1 00:02:18 | 显示全部楼层
占座位听课了  请叫兽接着讲

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发表于 2014-2-1 00:59:10 | 显示全部楼层
谢谢楼主,为大家讲解

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