关于“ 有必要纠正一个误区：为什么电机会有速度/扭矩之分？”引发问题的进一步探讨

(原)motcon

“对于电机，广大车友一直存在如下认知：
1.速度电机定速高力量小，扭矩电机定速低力量大。
2.速度电机巡航省电，扭矩电机起步省电。
3.扭矩电机可以超压，速度电机不能超压。那么现在我就来告诉你们，上述三条，全是谬论。”
引自精工《 有必要纠正一个误区：为什么电机会有速度/扭矩之分？》

本文从无刷电机数学模型观测角度出发，将引文中大家比较关切的或有争议的地方进行原理性解读，算是对原文未涉及部分的一个补充；

根据电磁转矩计算公式（Tm=Kt*Irms）可知，轮毂电机生成电磁转矩的大小等于其自身转矩常数与流经电机绕组的相电流有效值的乘积；
坛子里常提到的Kv是可以通过数学计算换算成Kt的，两个参数间成反比关系，即Kv值越大，Kt值越小；

轮毂电机生产厂家通常提供3个版本供买家选择，即：扭矩版、平衡版及速度版；
扭矩版受益于较多的绕组匝数，因此Kt较大，而Kv较小；
速度版受益于较少的绕组匝数，因此Kt较小，而Kv较大；
中间版本就不说了，实在没什么意思；

两台不同类型轮毂，已知扭矩版转矩常数为Kt1，速度版速度常数为Kt2；
1、当速度版及扭矩版输入相同相电流时，扭矩版轮毂输出的电磁转矩是速度版的Kt1/Kt2倍；
2、当输入给速度版轮毂电机的相电流为输入给扭矩版的Kt1/Kt2倍时，两台轮毂将输出相同的电磁转矩；
再回来看看第一句“速度电机定速高力量小，扭矩电机定速低力量大。”，这句话有其适用范围，但并非全部适用。
也许有朋友会想到磁路饱和对极限转矩的影响，考虑到这个问题涉及较多的磁路知识及分析、计算，必要的话另外开贴讨论。

坛子里时不时会看到有关轮毂“超压”的话题，实则为轮毂电机工作电压范围的判定，这个我们可以通过对轮毂参数的测算来解决；
拿到一台电机后我通常会找厂家获取这款轮毂的极对数Pole pairs，然后在冷机常温环境下先测一下它的Rs、Ls；
轮毂电机的设计（额定）电频率fe=Rs/Ls，再根据公式RPM=fe*60/Pole pairs来算出其最大设计（额定）转速；

举例：某品牌3000瓦片24极对数速度版，测的Rs=23mohm，Ls=68uh，则fe=(23/68)*1000=338Hz，可得RPM=338*60/24=845；
根据厂家提供的Kv值（15）可反推额定设计工作电压=845/15=56.3V，相当60V额定电压平台；
那么更高的输入电压会造成什么影响呢？相电阻除了发热外对电机输出特性的影响？留给感兴趣的朋友去探索吧。

关于“速度电机巡航省电，扭矩电机起步省电”，可能看测供图找最高效率区间来得更直接些，着实没兴趣。

参数名列表：
Tm 电磁转矩,单位N.M（牛米）；
Kv 电机速度常数，RPM/V；
Kt 电机转矩常数，单位N.M/A（牛米/安培）或V.S/Rad（伏.秒/弧度）；
Irms 相电流有效值，单位A（安培）；
Rs 相电阻
Ls 相电感
fe 电频率、换相频率
RPM 每分转数
Pole Pairs 极对数

(原)chanji99

1.速度电机定速高力量小，扭矩电机定速低力量大。
2.速度电机巡航省电，扭矩电机起步省电。
3.扭矩电机可以超压，速度电机不能超压。

据我所知，这三条未必是车友们的认知，而有硬安装到车友们头上之嫌。

1. 速度电机定速高扭矩小，扭矩电机定速低扭矩大。如果只允许用一句话来解释两种电机，没有比这句更经典的了。车友们有时候是为了讲的更俗更形象一点，用力量代替扭矩，对这种语言上 喜好，我们应该领会精神，而不是鸡蛋里挑骨头，送上一顶谬论的帽子。

2. 速度电机巡航省电，扭矩电机起步省电。前半句我在论坛几年并没有看到广大车友普遍这么说，后半句是有的，但是后半句好像不算错吧......我也认为扭矩电机在起步这个阶段会相对省电。

3. 扭矩电机可以超压，速度电机不能超压。前半句肯定是对的，后半句我怎么没看到有人说过？速度电机不能超压这话，坛友们你们谁这么说过？你给我站出来！好汉做事要好汉当，这个锅广大车友是不背的。

子虚乌有。

(原)321456

厂家命名速度版，扭矩版，就是同电池，同控制器，2种电机对比一种扭矩大一种速度快。

(原)321456

chanji99 发表于 2016-9-28 20:22
1.速度电机定速高力量小，扭矩电机定速低力量大。
2.速度电机巡航省电，扭矩电机起步省电。
3.扭矩电机可 ...

楼主上面就说了，对比测功图上的效率，扭矩版起步效率相对高一点。平路上巡航，速度版比扭矩版效率高点。

linkgo88

mo大神，分析的够详细，好帖留个脚印。

(原)chanji99

321456 发表于 2016-9-28 20:53
楼主上面就说了，对比测功图上的效率，扭矩版起步效率相对高一点。平路上巡航，速度版比扭矩版效率高点。

这就是说，前后半句都没问题啊。

其实用一句话来表达意见，经常需要领会精神，是根本无需吹毛求疵的。即使能够提出反证，也是再正常不过的，理论本来就有复杂的天性。

平路上巡航，速度版比扭矩版效率高点。就拿这句话来说，这不是谬论，但是我要吹毛求疵，你只说平路巡航，可你没说用什么速度巡航，也没说负载大小.......低速高负载也能巡航，就未必是速度版的效率高了。

即使我提出了反证，也不能代表原话就是错误的，就是谬论了。

理论有复杂的天性，从多方面来讨论问题都可以，我反对的，是动不动扣帽子。

(原)321456

chanji99 发表于 2016-9-28 21:07
这就是说，前后半句都没问题啊。

其实用一句话来表达意见，经常需要领会精神，是根本无需吹毛求疵的。 ...

是的！精工的知识确实丰富，但太强势了，他知道说误了也不想承认。而且损人不带脏字。

(原)motcon

chanji99 发表于 2016-9-28 20:22
1.速度电机定速高力量小，扭矩电机定速低力量大。
2.速度电机巡航省电，扭矩电机起步省电。
3.扭矩电机可 ...

到今天，原文贡献了近10000的点击量和近400的回帖量，大概有些词眼可能是创作所需，能看得出精版为此经验分享贴花了些心思。

(原)motcon

321456 发表于 2016-9-28 20:44
厂家命名速度版，扭矩版，就是同电池，同控制器，2种电机对比一种扭矩大一种速度快。

观测角度不同，不存在原则性的错误。

(原)motcon

linkgo88 发表于 2016-9-28 21:06
mo大神，分析的够详细，好帖留个脚印。

看帖回帖好人品！