无刷电机的扭矩为什么会增大?

1万 · 2010-12-28 13:17

本帖最后由还我今生于 2010-12-28 13:33 编辑

我用得是6个MOS管的电桥驱动方式,用的是48V的LI电池
现在有这样一种情况(这是电机厂家告诉我的经验)
1:电源端增加很大的电容 10000UF的
电机的扭矩明显感觉大了,
2:驱动每个MOS管用2个MOS管并联,那总共是12个MOS管了扭矩也会大不少

这两种方式为什么会增大无刷电机的扭矩,请各位朋友帮忙分析下.

3万 · 2010-12-28 13:25

无图无真相。

只看该作者 · 2010-12-28 13:28

按理都不能增加扭矩的因素。
除非厂家本身的驱动实例设计不正确。电源驱动不够，MOS管选的太小了。呵呵

只看该作者 · 2010-12-28 13:44

无图无真相

1万 · 2010-12-28 13:48

可能是我表达的不好,大家感觉有点理解错我的意思
我再仔细说下吧
开始电池两端的电容我一个都没加,因为感觉是电池嘛 ,加个电容也没多大滤波作用了吧
我的电机(就是平衡车上的),带个人爬不上17度的坡,
但是加了大电容就能轻松的爬上去了.

3万 · 2010-12-28 14:14

电池并非理想电压源，有一定内阻的。
并联大电容后降低了动态内阻，确实可以增加电路中瞬态电流数值。

3万 · 2010-12-28 14:17

用干电池或充电电池的设备，如便携式收音机，一定与电池并联电容的。

1万 · 2010-12-28 14:22

提速分两种，一种是提高启动加速性能，一种是提高急速，两者兼得的方法虽然也有，但代价不低，且不是任何车都能改装的。
1：添加电解电容，提高电动车启动电流，以达到提高电机瞬时扭力，电容的耐压需略高于电源充电后的电压值，并且将电容并联在电池线路中，其原理是当电源电压高于电容电压时（此时电容电量为0，电压也为0），电池对电容进行充电（电动车一般在运速或静止时电压稳定不会下降，此时电源对电容进行充电，电流也较小），当电容充电至与电源电压持平时，充电停止，由于电动车在起步或加速时电压会下降，此时电容进行放电，提高供电电流。好处是缓解电池在起步和加速时的大电流冲击，对电池寿命有一定好处，但是成本并不低，一般12000UF的电解电容售价均在20元以上，耐压75V的单价一般都在60元，而为了提高整车提速效果20%，往往需要10W UF以上的电容，另外在电源输出端需要一个控制电路（电感器）来控制电容冲放电，大多数人直接并联电容，往往达不到好的效果，因为电动车起步时，电压下降并不是太大，造成电容放电不充分，致使电容中大部分电量白白闲置在那里。
2：并联电池组，这种方法比较直接，且能够提高电动车续航能力，由于是双组电池同时供电，所能够提供的最大电流，是单个电池组的一倍，进而提高了启动速度，当然提高的启动加速性能是不是能够达到100%，这需要安电机以及控制器的参数来定。困难之处在于两组电池的并联，如果都采用的是原厂原配的电池，问题不大，容量差一般不会超过标准，但是充电器必须统一，这样充完电后，电量也能比较统一，而且电池组最好不要冲的太满，因为在并联后，电压高的会对电压低的进行放电（充电）达到同一电压值后就能均衡放电了，如果不是同品牌同种类电池组，就算电压平衡后，放电后的电压会不同，就 (14:07)
会造成一直重复循环上述操作，电池寿命难保。如果想采用这种方法的人，个人建议多购买一个控制器，并联在电路中，同时对电机供电，但电池不能并联，都单独给一个控制器供电，这样既能保持电池寿命又能提高加速度，即安全又简单，不过需要安装2个电门，否则，电池组=并联在一起。对电池不好，理论上这种方法可以提高100%扭力，不过还需安电机来算，一般这种方法只能够将电机发挥到额定电压下的极限，对电机的寿命影响不会太大。复出的RMB也不会太多（马路上背着两组电池跑的人N多，比较适合这种改法）注：控制器的输出线有1根是不能并联在电路中的----码表线
3：手头不宽裕，想提高急速的车迷，只需要配一节与原电池同规格的电池，串联在一起，提供60V电压，使电机超频工作，一般比较适合无刷电机（有刷电机损耗大，内部污染严重，电机寿命无法保证）注意串联的位置并不是原电池盒的输出端，这样只会让你的车灯以及码表烧毁并且控制器拒绝工作，控制器上一般输入端会有3根线，2根正极线一根负极线，在正极线中一般会有1粗一细，粗的输入线路是受控制器功率晶体管控制的并直接输出给电机，细的那根是电门线（一般48V的控制器，电门线输入的电压需要高于欠压保护低于控制器保护电压，才能启动控制器）所以串联的位置只能在电门线之后，使电门线的输入电压保持原来的48V，而功率晶体管的供电电压则提高到60V，这样做的能使整车性能理论提高25%（包括急速以及提速），不过改之前一定要做好控制器散热工作，可以借用电脑CPU散热片，风扇以及导热粘合剂，固定方法很多，这里就不说了，坏处是夏天降低了行使里程，由于提高了25%的电压，电机的发热量将大增有超出霍尔极限温度的危险，夏天不宜连续高速骑行超过15KM。
4：不要命一族，头脑发热式改法，由于电动车电机特有的构造，致使电 (14:07)
动车拥有比摩托，燃气车更大的提速空间，如果您手头宽裕又想在市区享受彪车一族的风采不妨一试，方法与第2个方法相当，只是多再多增加点支出，另行购买一个与原车后轮相当的配套电机以及控制器，采用分开供电，将前轮直接换装上一个电机轮（与后轮相同），形同电脑中的双核，扭力足足提高了一倍，关键是电机的重量普遍较发动机轻的多(摩托和燃气的估计没可能这么改了)整车的重量只限于另外的一组电池，加速度效果只有真正看见的人才能感觉到（比2冲轻骑还要快，目前在上海只见过1辆，本想追上去问问，可是追不上，呵呵）对于急速不敢妄加议论。真想找到那个哥们试试看。不知道论坛上有没有人见过这辆车(车体黄色,贴的乱七八糟的,非常惹眼,花哨的不能再花了)，不过看过大多数电动车的前轮构造，发现只有那种前插式避震的有机会改，电机也必须是那种扁平式的，现在一些800W以上的电机都太厚了，根本装不上前轮
如果哪位朋友还有更好,更变态的改法,欢迎大家讨论,多提意见, 本人知识有限,只知道这么多了, 现在全部奉献给大家, 也希望*商，改车行多多参与改车，将电动发扬光大（大多数车行都不爱搞提速，很是郁闷）上海本地的朋友多多交流，有问题大家一起讨论解决更有意思。
最后补充一句：有没有人见过类似“踏平日本” 图案的贴花，本人有强烈的意愿购买，还有 “愤青”两字的中文贴花，
方法1：以前计算过，电容需要法拉级电容，才能满足几秒钟加速需要，而不是微法级电容，1法拉＝100万微法。
方法2：并联电池可以减小电池放电率是正确的，但是对提速无帮助，控制器限流不变，速度相同，不过车重量增加了，实际起步和爬坡会较慢。另外控制器输出端是脉冲电流，2个控制器并联输出，感觉挺悬，不过有霍尔来同步，也许行吧，这个方法要试验下。
方法3：应该是最简单的， (14:07)
不过控制器要改60V的，另外有个改法就是用1只6V的电池，这样实际升压仅6V，性能提高也不少。。
方法4：提高不了速度，最多提高爬坡能力和起步能力，但是代价太高。电动车最高时速本身就由电机额定转速限制了。
(14:07)

1万 · 2010-12-28 14:37

加电容,我也是和maychang想的一样的,

电池并非理想电压源，有一定内阻的。
并联大电容后降低了动态内阻，确实可以增加电路中瞬态电流数值。

那并联一个管子的办法,我觉得也只是降低管子导通的内阻,减少大电流时候压降
使电机能得到足够多的电压,充分发挥出电机性能.不知道这个理解准确不?

3万 · 2010-12-28 14:57

9楼：
这种可能性很大。

只看该作者 · 2010-12-28 15:52

个人认为：对并管子的理解，应该引入电流变化率概念：di/dt，即电流的建立速度。
管子在其它参数固定的情况下，di/dt固定，从元件角度考虑提升电流变化率，成本很高；2个管子并联后，很容易将电流变化率加倍。
并电容也有这个意思，提升电源的电流建立速度，同时提升了源的极值电流，二者那个占主要成分，需要试验了。试验方法：1个10W uF 和5个2W uF并联比较，如果效果接近，说明“提升了源的极值电流”占主要成分，如果5个并联明显占优，说明“电流建立速度”占主要因素。如果1个10W uf明显占优，就要继续研究了。

只看该作者 · 2010-12-28 16:20

y这个问题还真没细想过

1万 · 2010-12-28 16:21

11楼提出的 di/dt，即电流的建立速度不知道有没有相关的理论依据
模电书上并未有提到这个参数.我看的是童诗白的那本,不知道兄弟是看得哪本书

只看该作者 · 2010-12-28 16:30

忘说了，是我的朦胧认识，没有理论依据。

1万 · 2010-12-28 16:41

本帖最后由还我今生于 2010-12-28 16:44 编辑

不过兄弟也够能想的, 我看了 IRFP2907的参数,
这是个MOS管,它的di/dt<=260A/us (这个参数在说明里,只能做为参考)
从这个角度看,我觉得我的电机也没那么夸张的电流变化,
应该di/dt这个参数没多大影响吧
兄弟可以去看下那个MOS管的参数.

只看该作者 · 2010-12-28 17:02

我还真不知道mosfet有di/dt这个参数，只是从电机的启动电流大这个角度考虑，管子应该有这个性能（标出不标出不影响这个性能的存在，因为电流从0建立肯定需要时间），而且这个性能应该影响电机的启动特性。
另外这个参数不应该是极限参数，而应该是其特性参数，之所以给出一个极值形式，因为电流变化率与外围电路的某些参数有关。
至于260A/us这个数值，因为没有参考，故没有多大用处。当然这个说法需要试验来证明，我只是臆断，完全可能是风马牛不相及。对楼主来说做试验是最好的解决办法。

2万 · 2010-12-28 17:04

10WH的电容对车辆的提速性能有帮助，那就怪事了。

对于10000uF的电容，虽然储能有11WH，但真正能用上的很少部份能量，以允许电压跌落到40V计，最多辞放3.5焦尔能量，以800W的电机，这相当于提供4.3mS的额外动力，以30公里/小时的速度，这个作用距离才36mm。

降低启动对电池的冲击才是真正的原因，因为你的传动系统有回差，电机在最初的一转或半转建立的速度，可大大减轻对电流的要求

2万 · 2010-12-28 17:19

除非电机本身的设计不合理，齿槽效应明显，供电电流的脉动系数很大，靠电容来提供脉动电流

1万 · 2010-12-28 17:21

18楼说的在理我完全同意

2万 · 2010-12-28 19:03

晕，这也要问吗？

1:电源端增加很大的电容 10000UF的
电机的扭矩明显感觉大了,
——加并大电容可以增加换向后导通时的瞬间电流，转子更容易窜向下一位置

2:驱动每个MOS管用2个MOS管并联,那总共是12个MOS管了扭矩也会大不少
——并联MOS管当然是减小MOS导通时的动态内阻，以便有更大的电枢电流；

归根结底，还是减小内阻，再减小内阻。
而电动车如果不是控制器限流了的话，加速的瓶颈绝对是出在电池上，这点对于国内的产品来说更是想都不用想的。

LZ爱思考是对的，但要是能开动头脑自己去找方法、找原因，那就更好了。比如，你可以找个示波器，测量主电流线上的波形，看看改动后会有什么影响，不就清楚了？