关于扭矩型速度型电机的观点

(原)syfat

讨论任何问题，都必须有一个前提，而且这个前提是合理的，比如说默认一个胖子比一个瘦子行动更迟缓，有一个默认前提，就是胖子和瘦子在同一个重力场下，如果胖子在月球，瘦子在地球，谁跳的高行进得快就不一定了吧。

再举一个和无刷直流电机有关的例子，关于方波控制和正弦波控制，一般通行的观点认为正弦波控制的扭矩输出较低，极速较低，大多数书都会有这样一个前提，就是在“相同的铜损下”。因为如果不考虑损耗，正弦波控制完全可以达到方波一样的扭矩输出，一样的极速。


那么我们讨论扭矩型，平衡型，速度型电机，有两个前提，第一个前提是无刷直流是一种机电一体化电机，他必须有控制器驱动，而不像多数其他种类电机，有没有控制器我都能用。第二个前提就是必须在总体成本一致的情况下，这里我针对jcq说一下，这几种电机，并不是像你认为的他们功率不同，事实上任何电机都标称额定功率，额定转速，额定扭矩，额定电流，这些数字不是编造的，而是实际测量出来的，通常这也这个电机最经济，最有效率，最安全的工作区域，所以既然厂家标称了同样额定功率，基本一致的价格，那么他们就是同等功率的电机，那么我为何在不同电机中可以选择，是因为他们的成本是一样的，考虑到第一个前提，那么控制器的成本当然也必须一样，我没有要求这个前提具体到使用完全一样的控制器，但是至少他们应该是同等耐压，同等耐流，价格相仿，这样才有对比的可能，我不能拿盖拉多去比QQ，因为他们的使用人群都不一样了。你配得起2万的电池，也要我和你一起选择电机控制器要比速度，您觉得这还有比较的意义吗？


所以，MS精工那个帖子的前提是根本不合理的，因为比较同一厂家的同价格电机，居然要配出差距很大的价格，有什么意义？




还有另外一条，一般比较一个系统，我们通常要配置合理，比如说控制器应该选型略大于电机，而不是小或者是远远大于，这是兼顾成本和效率的最佳选择，过大的控制器开关损耗等也太严重。
例如，3拉2

由于转矩常数和反电动势常数的不同（这俩是受绕组影响的），输出相同电流，电机输出的扭矩是不一样的，所谓扭矩型电机，就是输入电流小，也可以达到需要的扭矩，但是这样做定速偏低，速度型电机则相反，关于转矩常数和反电动势常数，我在下面贴《永磁无刷直流技术》的节选，作者谭建成，机械工业出版社出版，谭老师算是国内无刷直流比较权威的专家，他的书是有较大的指导意义和准确程度的。请有基础的自行学习，看不懂就请不要再参与这个争论了。


我谈谈控制器的实际运作，没有任何一个控制，输出电流是想给多少就给多少，想给多快就给多快，都有一个过程，那么也就是说，即使是有更大更好的控制器，也不能保证定速高的电机在扭矩输出的初期和定速低的保持相似，当然会接近，但是往往也伴随这速度的快速上升，这个时候，速度型电机表现出来的是加速够猛，但是跑很远了（当然他花的钱多，电池也要很大），而一样能猛烈起步的扭矩电机，力量足够，却跑在后面，但是起步的轻快和稳定没有什么问题，成本却要低一些，电池的需要也没那么大，这样我们可以清楚的看到，MS精工假设的结果，是两种完全不同的车，成本差距大，效果也完全不一样，怎么能说这是一样的电机呢？


再回答MS精工贴的那个公式，ψ是磁链，他是φ×N（匝数），φ在一个电机设计好的绕组，可以近似的认为是一个定值，ψ则因为不同的绕组匝数，而不是一个定值，其实那个公司是这样的，T=p（ψiq+（Ld-Lq）iqid），其实后半部分，在低速电机是可以忽略的，这个值很小，那么基本上我们可以看到转矩和电流的关系，近似于正比关系，和匝数关系，近似于呈现反比，这个和后面要贴的内容，其实只是数学表达方式的不同角度，结果是一样的。


所以，虽然全顺电机的某些投机的方法和商业噱头我并无意赞同，但是用扭矩型速度型这种简明的说法去评价电机，我认为也不算很不合适。

(原)张豫川

学习了！！！

电动1100

留名学习         

(原)沈阳季风

强贴留名。

(原)cocoalq

楼主都成版主了？？呵呵

(原)wansui

直流无刷电机难以弱磁，速度转矩和磁钢及绕组有关，在磁钢和硅钢片相同的前提下，调整绕组匝数可以做出不同指标的电机，匝数多通相同的电流产生的扭矩就大，但是匝数多会产生较高的反电动势，受到电池电压所限，最大速度会下降，这就是扭矩和速度的区别，因为直流无刷难以弱磁，扭矩和速度成了相互制约的指标，这是直流无刷电机本身原理制约的，如果想让扭矩和转速之间制约减少，需要能够对励磁进行控制，也就是用能够方便进行弱磁控制的电机，永磁同步是一种选择，永磁同步电机通过弱磁控制，在一定程度上解决了转速和扭矩的制约，所以正规的电动汽车用永磁同步电机，但是永磁同步电机因为还是有永磁体，弱磁范围有限。交流异步电机，本质上是电励磁，通过矢量控制解耦，转矩和励磁分别控制，弱磁控制范围更大，转速和扭矩制约性非常低，因此高端的电动跑车诸如特斯拉汽车都是采用交流异步电机

(原)syfat

wansui 发表于 2017-8-18 20:43
直流无刷电机难以弱磁，速度转矩和磁钢及绕组有关，在磁钢和硅钢片相同的前提下，调整绕组匝数可以做出不同 ...

教科书一样的回答，事实如此。

(原)jcq

我有不同看法，这里讨论的无刷电机涉及面太窄了，仅仅是指轮毂直驱电机，驱动对象就是电动自行车，而且都是运行在大气层内部，空气阻力不可避免，所以抛开功率谈速度就是扯蛋！你确定速度时就已经选择了功率，所以不可能在相同功率情况下比较速度不同的电机。
还有就是成本问题，成本高低与批量有很大关系，如果大批量重新设计电机控制器系统，根本不允许出现当今的电机乱配控制器的问题。前面你假借成本问题争论的就是控制器不变，就有电机的扭矩版与速度版问题。那么我也从成本考虑，假设电机不变，选低压高流款控制器就叫扭矩版控制器，选高压低流就叫速度款控制器，你能否接受这样的提法？凭什么你研究控制器的就不能换控制器只换电机？而精工研究电机的非得要吊死在一个控制器上面？否则就是成本如何？

(原)cyyar

“请有基础的自行学习，看不懂就请不要再参与这个争论了”

理论知识不行，我就来前排就坐，看看就好

(原)321456

电动车的负载特性是变转矩负载，速度越快，需要的转矩越大。磁饱和之前，相电压越高转速越高，相电流越大，扭矩越大。