如何用扭矩轉速進行新能源汽車工況模擬
發布時間:2016-08-11 責任編輯:susan
【導讀】近年來,隨著環境惡化和能源短缺問題的日益凸顯,“新能源汽車”成為業界聚焦和政府支持的重點,很多本科及高等職業院校也紛紛增設了“新能源汽車”研究方向及相關專業,今天,就讓我們看一下在實際教學中,如何通過調整轉速、扭矩來進行工況模擬實驗。
高gao校xiao新xin能neng源yuan汽qi車che教jiao學xue是shi實shi踐jian性xing和he應ying用yong性xing很hen強qiang的de一yi門men課ke程cheng,無wu論lun是shi偏pian向xiang培pei養yang開kai發fa設she計ji及ji科ke研yan型xing人ren才cai的de本ben科ke教jiao學xue,還hai是shi注zhu重zhong實shi踐jian操cao作zuo技ji能neng的de高gao職zhi院yuan校xiao培pei養yang,都dou需xu要yao了le解jie新xin能neng源yuan車che在zai真zhen實shi環huan境jing下xia各ge種zhong複fu雜za的de工gong況kuang,受shou實shi驗yan教jiao學xue場chang地di限xian製zhi,學xue生sheng學xue習xi期qi間jian往wang往wang無wu法fa進jin行xing真zhen實shi體ti驗yan,今jin天tian,就jiu讓rang我wo們men看kan一yi下xia如ru何he通tong過guo調tiao節jie轉zhuan速su、扭矩在有限環境中進行工況模擬實驗。
一、什麼是轉速和扭矩
扭矩是發動機性能的一個重要參數,是指發動機運轉時從曲軸端輸出的平均力矩,俗稱為發動機的“轉勁”。扭矩越大,發動機輸出的“勁”越大,曲軸轉速的變化也越快,汽車的爬坡能力、qibusuduhejiasuxingyeyuehao。niujusuifadongjizhuansudebianhuaerbutong,zhuansutaigaohuotaidi,niujudoubushizuida,zhizaimougezhuansushihuomougezhuansuqujianneicaiyouzuidaniuju,zhegequjianjiushizaibiaochuzuidaniujushigeichudezhuansuhuozhuansuqujian。zuidaniujuyibanchuxianzaifadongjidezhong、低轉速的範圍,隨著轉速的提高,扭矩反而會下降。
二、為什麼調整轉速、扭矩可以進行工況模擬
汽qi車che行xing駛shi在zai不bu同tong路lu況kuang下xia,都dou會hui對dui應ying不bu同tong的de轉zhuan速su和he扭niu矩ju,在zai常chang規gui的de新xin能neng源yuan汽qi車che研yan究jiu中zhong,我wo們men大da多duo通tong過guo實shi際ji采cai集ji的de車che速su工gong況kuang來lai求qiu解jie電dian機ji的de轉zhuan速su和he扭niu矩ju值zhi,反fan推tui之zhi,我wo們men自zi然ran可ke以yi通tong過guo輸shu入ru電dian機ji的de轉zhuan速su和he扭niu矩ju來lai模mo擬ni新xin能neng源yuan電dian動dong汽qi車che的de工gong況kuang。
那麼計算方式是怎樣的呢?
首先根據電動汽車內部結構,我們可以知道電動機轉速和車速的公式:
汽車車速和電動機的轉速換算:

電動機轉速和汽車車速換算:

(其中V是汽車車速,N是電動機轉速,I是變速比(>1),R是車輪半徑)
電動汽車在行駛過程中的總體受力分析圖如下:

根據受力分析,我們可以推導出電動汽車行駛驅動力公式、驅動阻力公式、摩擦阻力公式、坡道阻力公式和加速阻力公式,進而可得到電動汽車的動態運動微分方程:

依據此原理,我們可以通過調整轉速和扭矩模擬汽車行駛時作用在電機輸出軸上的實際負載,重現諸如起步、變速、製動等行駛過程,實現同道路試驗或更為理想的電機運行工況的模擬
三、具體教學實驗步驟又該如何操作呢
以汽車下坡或者刹車狀態舉例,我們可以按照下述表格調整轉速和扭矩進行試驗:

加載電機在轉速控製模式下,從0慢慢提高給定轉速0-200r/min.轉速穩定後,在扭矩模式下,從0慢慢提高給定扭矩1-100Nm,隨後再逐次上升轉速:
1:繼續將轉速升到500r/min
2:繼續將轉速升到750r/min
3:繼續將轉速升到1000r/min
4:繼續將轉速升到1250r/min
5:繼續將轉速升到1500r/min
6:繼續將轉速升到1750r/min
7:繼續將轉速升到2000r/min
或者,也可將扭矩調整為200Nm、300Nm、400Nm等,實驗方法同理。
此外,學生也可以通過配置更加密集的測試點來實現精確測試,以便獲得更加詳細的電機性能及參數。或者配置一些特殊的測試參數,例如扭矩模式下,扭矩設置為0,即可測試被測電機在空載情況下的各項參數。
綜上,則是通過調整轉速、扭矩進行工況模擬教學實驗的基礎方法。
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