Wie kann dieser BLDC-Motor über seinen Drehzahlbereich ein konstantes Drehmoment haben?

Ich habe diesen Katalog von BLDC-Motoren für mein EV-Projekt durchgesehen. Ich fand darin zwei Motoren, einen mit 2,5 kW Spitzenleistung und den anderen mit 6 kW Spitzenleistung.

Technische Daten des 2,5-kW-Motors

Drehmoment, Drehzahl und Stromaufnahme des 2,5-kW-Motors

Technische Daten des 6-kW-Motors

Drehmoment, Drehzahl und Stromaufnahme des 6-kW-Motors

Meine Fragen lauten wie folgt:

  1. Mir ist klar, dass das Drehmoment vom aufgenommenen Strom abhängt, und da das Diagramm des 2,5-kW-Motors das beim Spitzenstrom gelieferte Drehmoment nicht auflistet, schätze ich, dass das maximale Nenndrehmoment auftritt, wenn der aufgenommene Strom 120 A beträgt Beim 6-kW-Motor scheint das gezogene Drehmoment jedoch gleich zu bleiben, egal wie viel Strom gezogen wird. Wie ist das möglich? Wie kann das angegebene maximale Drehmoment erreicht werden, wenn es konstant bleibt?

  2. Ich vermute, Frage 1 wäre sinnvoll, wenn ich wüsste, wofür die PH I-Spalte im 6-kW-Motordiagramm steht, aber ich habe versucht, danach zu suchen, und konnte keinen Hinweis darauf finden, was es ist.

Mir ist jetzt klar, dass ich BLDC-Motoren noch nicht ganz richtig verstehe, daher werde ich nicht aufhören, darüber zu recherchieren, da es ein neues Thema für mich ist. Ein paar Infos würden aber wirklich helfen.

Nenndrehmoment 19 und maximales Drehmoment 57. Wie kann also mit Ihrer Analyse das Drehmoment konstant sein?
@SolarMike Nun, das Diagrammblatt zeigt, dass das Drehmoment über jeden Stromwert hinweg gleich bleibt. Ich frage mich nur, wie das möglich ist. Ich ging davon aus, dass es als Merkmal von BLDC-Motoren selbst über den Bereich variiert. Und wie wird dann das maximale Drehmoment erreicht?
Also Bild 3, 19 und 57. Klar gesagt.
Ich denke da ist ein Fehler drin.
Sie können sich also nicht auf die Genauigkeit des Datenblatts verlassen. Kann man dem Lieferanten oder dem Motor vertrauen?
Willkommen auf der Website, @JameelAhamed. Vielen Dank für das Teilen der Informationen. Einmal habe ich an der Firmware für BLDC-Motorsteuerungen gearbeitet. Aufgrund meiner Fahrgewohnheiten schlug ich das Gaspedal vor, um den Modus "Konstante Geschwindigkeit" zu steuern. Und der Maschinenbauingenieur wurde sofort sehr wütend. Unser Chef musste rein und sagte uns, er sei Ingenieur, "Drehzahl und Drehmoment" wirken gleich aufs Gaspedal. Das ist nur für den Kontrollaspekt.
@jay ich wäre auch sauer. Wie steuere ich die Beschleunigung mit einem Pedal mit konstanter Geschwindigkeit? Wie schnell bewege ich mich zwischen Geschwindigkeitspositionen? Steht das Pedal auf Null oder im Leerlauf? Könnte genauso gut nur ein Zifferblatt anstelle eines Pedals haben.

Antworten (3)

Eine mögliche Bedeutung ist, dass die Testbedingungen darin bestehen, dass das Drehmoment von der Bremse auf 19 Nm eingestellt wird und die Steuerung angepasst wird, um die durch den in der Tabelle gezeigten Test definierten Geschwindigkeiten zu ergeben.

Der angezeigte Strom ist nicht der Strom, der durch die Wicklungen des Motors fließt, sondern der Strom, der in die Steuerung fließt.

Bei niedrigen Geschwindigkeiten kann der Strom aus dem Controller viel höher sein als der in den Controller fließende Strom - es verhält sich so, als wäre es ein Abwärtswandler, der den Motor speist. Das Drehmoment ist nicht linear auf den Strom in der Steuerung bezogen.

Die Spalte „PH I“ könnte Phasenstrom bedeuten (dh Strom in die Wicklungen), obwohl dies nicht offensichtlich ist und für jede Zeile einen großen Bereich hat.

Es wäre hilfreich, wenn Sie weitere Informationen wie einen Link zur Website oder zum Datenblatt angeben würden.

Danke für die Hilfe @Kevin White, die Website ist www.techimperial.in/bldcmotors . Das Datenblatt befindet sich unter dem Link techimperial.in/wp-content/uploads/2018/05/… .
@JameelAhamed - die Website scheint für mich in Kalifornien nicht zugänglich zu sein.
der link ist für mich im moment auch nicht erreichbar, ich glaube der ganze server ist down oder so. Wirklich schlechter Zeitpunkt

Mir ist klar, dass das Drehmoment vom gezogenen Strom abhängt,

Ja, das ist richtig.

und da das Diagramm des 2,5-kW-Motors das bei Spitzenstrom gelieferte Drehmoment nicht auflistet, schätze ich, dass das maximale Drehmoment bei einer Stromaufnahme von 120 A auftritt.

Es ist nicht richtig. In einigen Bereichen der Kurve können wir unbekannte Daten extrapolieren, aber sehr begrenzt. In der Zwischenzeit gibt es viele Faktoren, die dazu führen, dass das Drehmoment bereits vor dem Spitzenstrom gesättigt ist. Sie müssen das Drehmoment-Strom-Diagramm/Diagramm im Originalmaßstab sehen.

Beim 6-kW-Motor scheint das gezogene Drehmoment jedoch gleich zu bleiben, egal wie viel Strom gezogen wird. Wie ist das möglich?

Dieses 4,5-kW-Diagramm (nicht 6-kW-Diagramm) zeigt das Verhältnis zwischen Drehmoment und Drehzahl. Nicht nur das Drehmoment, sondern auch die Drehzahl hängt aufgrund von Steuerung und mechanischen Faktoren vom Strom ab.

Ich vermute, Frage 1 wäre sinnvoll, wenn ich wüsste, wofür die PH I-Spalte im 6-kW-Motordiagramm steht, aber ich habe versucht, danach zu suchen, und konnte keinen Hinweis darauf finden, was es ist.

Ja, ich bin mit Ihnen darüber, dass wir uns mit dem Hersteller in Verbindung setzen müssen.

Danke für die Hilfe @jay, ich denke, der Lieferant hat bei der Auflistung der Motorspezifikationen keine gute Arbeit geleistet. Bei dem Wettbewerb, an dem ich teilnehme (ESVC 3000), können Teams jedoch nur bei ihnen kaufen. Ich denke, ich werde einfach damit weitermachen und meine eigenen Tests durchführen und hier einen Kommentar hinzufügen, der erklärt, was ich gefunden habe.
@JameelAhamed, verdammt! Es klingt nach so viel Spaß. Da Ihre Motorspezifikation festgelegt ist, ist es wahrscheinlich einfacher zu starten, da die Motorleistung wirklich keine Rolle mehr spielt (?). :-)
nicht genau festgelegt, wir haben immer noch die Freiheit, 2 Motoren für jedes Rad oder einen Motor mit offenem Differential zu wählen, solche Sachen. Ich brauchte diese Werte für einige Berechnungen, um verschiedene Tests wie den Bergauf- und Beschleunigungslauf durchzuführen, aber jetzt, da die Tabelle nicht mehr vorhanden ist, kann ich nur Vermutungen anstellen
@JameelAhamed "zwei Motoren für jedes Rad"? warum würdest du das tun? Für den Antrieb von 2 Hinterrädern wären 4 Motoren erforderlich ... Oder meinten Sie einen Motor pro angetriebenem Rad?
@JameelAhamed, erinnert mich daran . Hersteller von EV-Motoren liefern in der Regel vollständige Datensätze nach Dyno-Tests, dachte ich.
@SolarMike Ich meinte entweder einen Motor, der die 2 Hinterräder antreibt, oder jeweils 2 Motoren für die 2 Hinterräder. Wir dachten auch an ein 4WD-System, aber es kostet zu viel. Wenn ich 2 Motoren zusammen habe, werden das Gesamtdrehmoment und die Gesamtleistung des Systems addiert?

Die letzten Motornennwerte sind lediglich stationäre Werte ohne Beschleunigung bei einem maximalen Temperaturanstieg, der von Ihrem Controller und Ihrer Last zur Drehzahlregelung gesteuert wird.

Es gibt keine Definition oder Bedeutung von PHI ϕ aber meine Forschung ist wie folgt;

v = ICH R + k φ ω , T = k φ ICH (Drehmoment), k = Gegen-EMK-Konstante φ = Drehmomentkoeffizient, I = Ampere

φ = T / k ICH

Weitere hilfreiche Informationen

Es wird an einem nicht näher bezeichneten Hotspot-Temperaturanstieg über 25 ° C wie 60 ° C liegen. Sie müssen Ihrem Umgebungsklima und Paket Solarheizung hinzufügen, um herauszufinden, wie Sie diesen Leistungsverlust (Wärme) schnell reduzieren können. Es gibt auch einen Verlust an Magnetstärke mit Temperaturanstieg und TBD-Kühlwiderstandsparametern, wie z. B. Konvektionskühlung im Freien. Externe Zwangsluftkühlung kann einen Unterschied von über 1 m/s bewirken, bevor es aufgrund des internen Wärmewiderstands zu einem Plateau kommt. Sie möchten eine laminare Strömung für einen geringen Luftwiderstand und eine turbulente Luftströmung für Luft über den Wärmestrahlern zum Kühlen, um eine thermische Effizienz von über 2 m / s zu erreichen.

In Anwendungen, in denen ein Ruck durch ein zu hohes Drehmoment für die Maschinensteuerung zu anstrengend wäre, ist es nützlich, einen hohen Drehmomentwert bei maximalem Temperaturanstieg und maximaler Drehzahl zu verwenden und diesen Wert dann bis zu einer sehr niedrigen Drehzahl für max T zu wiederholen und die elektrischen und mechanischen Werte zu melden Werte, um die Effizienz anzuzeigen.

Das maximale Drehmoment ist immer 0 U/min und der Strom ist V/DCR für die angelegte Spannung und den Spulenwiderstand. Dies ist nicht wirklich nützlich, um Schleudertrauma und übermäßige Belastung mechanischer und elektrischer Teile zu haben, obwohl das maximale Drehmoment für max. Beschleunigung ist der Wirkungsgrad bei null U/min null und steigt nur beim Bewegen an, da Leistung = Drehmoment x U/min.

Bei luftbetriebenen EV-Drohnen können Sie, egal wie groß Sie die Fahrzeugbatterie und die Flügel machen, nicht mehr als einen 30-minütigen Flug erwarten. Dies liegt an der aktuellen Technologie für Joule/kg für Batterien, Motoren und Energie, die für 30 Minuten Flug / kg benötigt wird. (Vielleicht kann Toshiba dies mit seiner 160-Millionen-Dollar-JV-Investition in Luft-EV-Taxis übertreffen.)

Für bodengebundene Elektrofahrzeuge gibt es eine ähnliche Kostenbereichsgrenze für die Energiedichte der Speicherung und das Gewicht/die Größe/den Luftwiderstandsbeiwert des Fahrzeugs mit der Geschwindigkeit. Natürlich wird es eine optimale Geschwindigkeit für die E- bis M-Effizienz geben, aber Ihre Aufgabe muss ein Ziel mit erneuerbarer Solarenergie und den zusätzlichen Kosten, der Größe/Fläche des Fahrzeugs und dem daraus resultierenden Luftwiderstandsbeiwert des aerodynamischen Designs haben.

Es könnte wie ein Schweinsleder-Wilson-J5V-Fußball oder Tesla oder ein Formel-1-Rennwagen aussehen. Ihr Ziel ist es, das Design mit optimalen Spezifikationen zu beginnen, um das Ziel zu erreichen, ob Entfernung, Geschwindigkeit, Effizienz, diese müssen zuerst mit allen Variablen und geschätzten Koeffizienten für Leistung, Effizienz, Gewicht und Luftwiderstand bearbeitet und in einer Tabelle optimiert werden .

Ihr erster Schritt besteht darin, jeden ähnlichen Wettbewerb auf der ganzen Welt zu recherchieren, den besten zu finden und ihn auf irgendeine Weise ohne kritische Kompromisse zu verbessern . . Lesen Sie alles über den Zeitplan, die Kosten und die Hindernisse, die es zu überwinden galt.

Größer und schneller ist effizienter für Motoren, und leichter und langsamer ist effizienter für Fahrzeuge. Zu wissen, wie man die Unbekannten und Alterungsraten von Batterien abschätzt, wie man die Ladungsspeicherung maximiert, aber lange Ladezyklen erleidet und die Beschleunigung minimiert, das Ausrollen maximiert und das Bremsen minimiert, sind all Ihre „grünen Ziele“ für Fahrgewohnheiten. Es können Steuerungen spezifiziert werden, um diese Steuerungen zu glätten, um Strom- und Drehmomentstöße mit einem Algorithmus zu minimieren, der diese Tabelle für einen stationären Zustand verwendet, wobei die Ausgangsleistung verwendet wird, um Ihr Übersetzungsverhältnis und den Luftwiderstand des Fahrzeugs gegenüber der Geschwindigkeit anzupassen. Erstellen Sie eine große Liste aller Variablen und Definitionen und erstellen Sie den besten EV in Ihrer Arbeit.

Alles ist ein Kompromiss zwischen Komfort, Leistung, Effizienz und Kosten. Finden Sie also die Vorteile dieser Kompromisse heraus und finden Sie heraus, welches Gleichgewicht Ihnen den Wettbewerbsvorteil verschafft.

Ein Ingenieur, mit dem ich aufgewachsen bin, hat dies für ein Motorrad-Tri-Wheeler mit 2 Sitzen getan, das einen superhohen MPG (?> 100) und eine benutzerdefinierte 3D-gedruckte Karosserie und einen geschweißten Rahmen mit selbstzentrierender Hinterradlenkung hatte. Es hieß Urbee 2. Wenn Sie einige seiner Entwürfe verwenden möchten, kann ich Sie vielleicht kontaktieren oder einfach meinen Namen nennen. Er ist ein Prof. jetzt in seinem Ruhestand von Industrial erstaunliche Fahrzeugdesigns für Super-Peddle-Bikes in Tunnels, Super-Traktoren und ultra-effiziente Benzinfahrzeuge.

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