2025年電動輪椅動力系統(tǒng)性能評估研究報告

一.試驗概述在本試驗中，我們將控制器調(diào)至1檔，并將勵磁電流依次設置為50A、100A、150A的固定值，打開試驗軟件電機“通訊”后以平穩(wěn)的速度將手柄推至該檔位的最大值處。然后依次切換檔位至2檔、3檔、4檔、5檔進行上述試驗，觀測轉(zhuǎn)速和功率負載特性曲線的變化狀況，根據(jù)電機負載特性曲線，總結(jié)出其中有利的規(guī)律和結(jié)論。電機的轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速和輸出功率之間的關(guān)系式為：M=9550*P/n(M:轉(zhuǎn)矩，單位：N.m;P:輸試驗環(huán)節(jié)：將控制器檔位調(diào)至1檔，點擊軟件中“通訊”按鈕后，緩慢推至最大位置，待轉(zhuǎn)速穩(wěn)定一小段時間后，點擊軟件中的“停止”按鈕，松開手柄。觀測此時電機轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩和功率變化，記錄并保留數(shù)據(jù)和曲線圖。圖1、圖3和圖5分別為勵磁電流為1檔下50A、100A和150A時電機特性曲線，其中橫坐標為轉(zhuǎn)速，紫色曲線為轉(zhuǎn)矩，粉色曲線為功率(下同);圖2、圖4和圖6分別為勵磁電流為50A、100A和150A時輸出功率、轉(zhuǎn)矩隨轉(zhuǎn)速的變化曲線；表1-表3為對應的采樣數(shù)據(jù)。(1)勵磁設置為50A客戶名稱(Customer):博世電機型號(Type):YDL-23額定功率(FowerRated):77CW)測試人員(Tester):3測試日期(TestDate):2014-06-260 特性參數(shù)(Parameter)=起始點(Unload):=轉(zhuǎn)速(n)電流(A)最大轉(zhuǎn)矩點(Iax_Torque)轉(zhuǎn)矩(M)=電流(I)=轉(zhuǎn)速(n)=效率(Eff)輸出功率(P2)=效率(Eff)=轉(zhuǎn)速(n)=轉(zhuǎn)矩(M)=電流(I)=輸出功率(P2)=最大輸出功率點(Iax_Pout)0.00(%)效率(Eff)轉(zhuǎn)速(n)===轉(zhuǎn)矩(M)=電流(I)=輸出功率(P2)=表1控制器在1檔的數(shù)據(jù)(勵磁電流為50表1控制器在1檔的數(shù)據(jù)(勵磁電流為50A)勵磁電流(A)轉(zhuǎn)速(rpm)輸出功率(W)(2)勵磁設置為100A客戶名稱(Customer):電機型號(Type):電機編號Number):110額定功率(FowerRated):77CW)0符30特性參數(shù)(Parameter)起始點(Unload):=轉(zhuǎn)速(n)電流(A)=最大轉(zhuǎn)矩點(Iax_Torque)轉(zhuǎn)矩(M)電流(I)轉(zhuǎn)速(n)效率(Eff)輸出功率(P2)===效率(Eff)轉(zhuǎn)速(n)轉(zhuǎn)矩(M)電流(I)輸出功率(P2)==最大輸出功率點(Iax_Pout)==效率(Eff)轉(zhuǎn)速(n)===轉(zhuǎn)矩(M)==電流(I)=輸出功率(P2)勵磁電流(A)轉(zhuǎn)速(rpm)輸出功率(W)02568圖4輸出功率、轉(zhuǎn)矩隨轉(zhuǎn)速的變化圖(3)勵磁設置為150A的狀況電機負載特性曲線客戶名稱(Customer):博世電機型號(Type):YDL-23電機編號(Number):110額定電壓(Voltage):77(V)額定功率(PowerRated):77CW)額定轉(zhuǎn)速(SpeedRated):800特性參數(shù)(Parameter)起始點(Unload):轉(zhuǎn)速(n)電流(A)最大轉(zhuǎn)矩點(Iax_Torque)轉(zhuǎn)矩(M)電流(I)轉(zhuǎn)速(n)效率(Eff)輸出功率(P2)==二=效率(Eff)=轉(zhuǎn)速(n)=轉(zhuǎn)矩(M)=電流(I)=輸出功率(P2)=最大輸出功率點(Iax_Pout)l=效率(Eff)轉(zhuǎn)速(n)l===轉(zhuǎn)矩(M)電流(I)===輸出功率(P2)=0.00(%)圖5控制器在1檔的電機特性曲線(勵磁電流為150A)表3控制器在1檔的數(shù)據(jù)(勵磁電流為150A)勵磁電流(A)輸出功率(W)249曲線分析：控制器調(diào)至1檔狀況下，在轉(zhuǎn)速到達最大位置穩(wěn)定后，伴隨勵磁的增長，轉(zhuǎn)矩和功率呈不停上升趨勢。轉(zhuǎn)速基本維持在30rpm?；瘓D。勵磁電流(A)轉(zhuǎn)速(rpm)功率(W)92、試驗2試驗環(huán)節(jié)：將控制器檔位調(diào)至2檔，點擊軟件中“通訊”按鈕后，緩慢推至最大位置，待轉(zhuǎn)速穩(wěn)定一小段時間后，點擊軟件中的“停止”按鈕，松開手柄。觀測此時電機轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩和功率變化，記錄并保留數(shù)據(jù)和曲線圖。和圖13分別為勵磁電流為50A、100A和150A時輸出功率、轉(zhuǎn)矩隨轉(zhuǎn)速的變化曲線；表5-表7為對應的采樣數(shù)據(jù)。(1)勵磁設置為50A的狀況：客戶名稱(Customer):博世電機型號(Type):YDL-23測試人員(Tester):3000淞特性參數(shù)(Parameter)起始點(Unload):==轉(zhuǎn)速(n)電流(A)==最大轉(zhuǎn)矩點(Iax_Torque)轉(zhuǎn)矩(M)電流(I)轉(zhuǎn)速(n)效率(Eff)輸出功率(P2)====效率(Eff)轉(zhuǎn)速(n)轉(zhuǎn)矩(M)電流(I)輸出功率(P2)====最大輸出功率點(Iax_Pout)效率(Eff)轉(zhuǎn)速(n)轉(zhuǎn)矩(M)電流(I)輸出功率(P2)===0.00(%)勵磁電流(A)轉(zhuǎn)速(rpm)輸出功率(W)圖9輸出功率、轉(zhuǎn)矩隨轉(zhuǎn)速的變化圖電機負載特性曲線電機型號(Type):YDL-23電機編號Number):110測試人員(Tester):3特性參數(shù)(Parameter)=起始點(Unload):=轉(zhuǎn)速(n)電流(A)最大轉(zhuǎn)矩點(Iax_Iorque)轉(zhuǎn)矩(M)=電流(I)=轉(zhuǎn)速(n)=效率(Eff)=輸出功率(P2)效率(Eff)轉(zhuǎn)速(n)轉(zhuǎn)矩(M)電流(I)輸出功率(P2)====最大輸出功率點(Iax_Pout)效率(Eff)轉(zhuǎn)速(n)轉(zhuǎn)矩(M)電流(I)輸出功率(P2)===0.00(%)表6控制器在2檔的數(shù)據(jù)(勵磁電流為100A)勵磁電流(A)轉(zhuǎn)速(rpm)輸出功率(W)0客戶名稱(Customer):博世測試人員(Tester):300上7r77上0特性參數(shù)(Parameter)起始點(Unload):轉(zhuǎn)速(n)電流(A)=最大轉(zhuǎn)矩點(Iax_Iorque)轉(zhuǎn)矩(M)=電流(I)=轉(zhuǎn)速(n)=效率(Eff)=輸出功率(P2)效率(Eff)=轉(zhuǎn)速(n)=轉(zhuǎn)矩(M)=電流(I)=輸出功率(P2)最大輸出功率點(Iax_Pout)效率(Eff)=轉(zhuǎn)速(n)=轉(zhuǎn)矩(M)=電流(I)=輸出功率(P2)0.00(%)表7控制器在2檔的數(shù)據(jù)(勵磁電流為150A)速(rpm)出功率(W)控制器調(diào)至2檔狀況下，在轉(zhuǎn)速到達最大位置穩(wěn)定后，伴隨勵磁的增長，轉(zhuǎn)矩和功率呈不停上升趨勢。轉(zhuǎn)速基本維持在55rpm。表8為穩(wěn)定后轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩和功率的數(shù)據(jù)；圖14為2檔下輸出功率、轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速隨勵磁電流的勵磁電流(A)轉(zhuǎn)速(rpm)功率(W)圖14輸出功率、轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速隨勵磁電流的變化圖(2檔)試驗環(huán)節(jié)：將控制器檔位調(diào)至3檔，點擊軟件中“通訊”按鈕后，緩慢推至最大位置，待轉(zhuǎn)速圖15、圖17和圖19分別為3檔下勵磁電流為50A、100A和150A時電機特性曲線；圖16、圖18和圖20分別為勵磁電流為50A、100A和150A時輸出功率、轉(zhuǎn)矩隨轉(zhuǎn)速的變化曲線；表9-表11(1)勵磁設置為50A的狀況：測試人員(Tester):3額定功率(FowerRated):77CW)額定轉(zhuǎn)速(SpeedRated):80特性參數(shù)(Parameter)起始點(Unload):轉(zhuǎn)速(n)電流(A)最大轉(zhuǎn)矩點(Iax_Torque)轉(zhuǎn)矩(M)=電流(I)=轉(zhuǎn)速(n)=效率(Eff)=輸出功率(P2)=效率(Eff)=轉(zhuǎn)速(n)=轉(zhuǎn)矩(M)=電流(I)=輸出功率(P2)=最大輸出功率點(Iax_Pout)效率(Eff)=轉(zhuǎn)速(n)=轉(zhuǎn)矩(M)=電流(I)=輸出功率(P2)=0.00(%)圖15控制器在3檔的電機特性曲線(勵磁電流為50A)表9控制器在3檔的數(shù)據(jù)(勵磁電流為50A)勵磁電流(A)轉(zhuǎn)速(rpm)輸出功率(W)00(2)勵磁設置為100A的狀況：測試人員(Tester):3額定功率(FowerRated):77CW)額定轉(zhuǎn)速(SpeedRated):80特性參數(shù)(Parameter)起始點(Unload):轉(zhuǎn)速(n)電流(A)=最大轉(zhuǎn)矩點(Iax_Iorque)轉(zhuǎn)矩(M)=電流(I)=轉(zhuǎn)速(n)=效率(Eff)=輸出功率(P2)=效率(Eff)轉(zhuǎn)速(n)轉(zhuǎn)矩(M)電流(I)輸出功率(P2)===最大輸出功率點(Iax_Pout)效率(Eff)=轉(zhuǎn)速(n)=轉(zhuǎn)矩(M)=電流(I)=輸出功率(P2)=0.00(%)圖17控制器在3檔的電機特性曲線(勵磁電流為100A)勵磁電流(A)轉(zhuǎn)速(rpm)輸出功率(W)28圖18輸出功率、轉(zhuǎn)矩隨轉(zhuǎn)速的變化圖(3)勵磁設置為150A的狀況：電機負載特性曲線電機型號(電機型號(Type):YDL-23測試人員(Tester):3000特性參數(shù)(Parameter)起始點(Unload):轉(zhuǎn)速(n)電流(A)最大轉(zhuǎn)矩點(Iax_Iorque)轉(zhuǎn)矩(M)電流(I)轉(zhuǎn)速(n)效率(Eff)輸出功率(P2)====效率(Eff)轉(zhuǎn)速(n)轉(zhuǎn)矩(M)電流(I)輸出功率(P2)===最大輸出功率點(Iax_Pout)效率(Eff)轉(zhuǎn)速(n)轉(zhuǎn)矩(M)電流(I)輸出功率(P2)====0.00(%)表11控制器在3檔的數(shù)據(jù)(勵磁電流為150A)勵磁電流(A)轉(zhuǎn)速(rpm)輸出功率(T)9控制器調(diào)至3檔狀況下，在轉(zhuǎn)速到達最大位置穩(wěn)定后，伴隨勵磁的增長，轉(zhuǎn)矩和功率呈不停上升趨勢。轉(zhuǎn)速基本維持在80rpm。表12為穩(wěn)定后轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩和功率的數(shù)據(jù)；圖21為3檔下輸出功率、轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速隨勵磁電流的變化圖。勵磁電流(A)轉(zhuǎn)速(rpm)功率(W)圖21輸出功率、轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速隨勵磁電流的變化圖(3檔)試驗環(huán)節(jié)：將控制器檔位調(diào)至4檔，點擊軟件中“通訊”按鈕后，緩慢推至最大位置，待轉(zhuǎn)速穩(wěn)定一小段時間后，點擊軟件中的“停止”按鈕，松開手柄。觀測此時電機轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩和功率變化，記錄并保留數(shù)據(jù)和曲線圖。圖22、圖24和圖26分別為勵磁電流為4檔下50A、100A和150A時電機特性曲線；圖23、圖25和圖27分別為勵磁電流為50A、100A和150A時輸出功率、轉(zhuǎn)矩隨轉(zhuǎn)速的變化曲線；表13-表15為對應的采樣數(shù)據(jù)。(1)勵磁設置為50A的狀況：客戶名稱(Customer):博世電機型號(Type):YDL-23電機編號CNumber):110測試人員(Tester):3額定電壓(Voltage):77(V)額定功率(FowerRated):77CW)額定轉(zhuǎn)速(SpeedRated):82.4600特性參數(shù)(Parameter)=起始點(Unload):=轉(zhuǎn)速(n)電流(A)最大轉(zhuǎn)矩點(Iax_Torque)轉(zhuǎn)矩(M)=電流(I)=轉(zhuǎn)速(n)=效率(Eff)輸出功率(P2)效率(Eff)=轉(zhuǎn)速(n)=轉(zhuǎn)矩(M)=電流(I)=輸出功率(P2)最大輸出功率點(Iax_Pout)效率(Eff)=轉(zhuǎn)速(n)=轉(zhuǎn)矩(M)=電流(I)=輸出功率(P2)=0.00(%)表13控制器在4檔的數(shù)據(jù)(勵磁電流為50A)勵磁電流(A)輸出功率(W)客戶名稱(Customer):博世額定電壓(Voltage):77(V)電機型號(Type):YDL-23額定功率(FowerRated):77CW)電機編號(Number):110額定轉(zhuǎn)速(SpeedRated):8測試人員(Tester):3測試日期(TestDate):2014-06-260P00特性參數(shù)(Parameter)=起始點(Unload):=轉(zhuǎn)速(n)電流(A)最大轉(zhuǎn)矩點(Iax_Torque)轉(zhuǎn)矩(M)電流(I)轉(zhuǎn)速(n)效率(Eff)輸出功率(P2)===效率(Eff)轉(zhuǎn)速(n)轉(zhuǎn)矩(M)電流(I)輸出功率(P2)====最大輸出功率點(Iax_Pout)效率(Eff)=轉(zhuǎn)速(n)=轉(zhuǎn)矩(M)電流(I)=輸出功率(P2)=0.00(%)表14控制器在4檔的數(shù)據(jù)(勵磁電流為100A)勵磁電流(A)輸出功率(W)0電機負載特性曲線客戶名稱(Customer):博世電機型號(Type):YDL-23電機編號(Number):110測試人員Tester):3額定電壓(Voltage):77(V)額定功率(FowerRated):77額定轉(zhuǎn)速(SpeedRated):8立生00特性參數(shù)(Parameter)起始點(Unload):轉(zhuǎn)速(n)電流(A)=最大轉(zhuǎn)矩點(Iax_Torque)===轉(zhuǎn)矩(M)電流(I)轉(zhuǎn)速(n)====效率(Eff)=輸出功率(P2)效率(Eff)轉(zhuǎn)速(n)轉(zhuǎn)矩(M)電流(I)輸出功率(P2)====最大輸出功率點(Iax_Pout)效率(Eff)轉(zhuǎn)速(n)轉(zhuǎn)矩(M)電流(I)輸出功率(P2)===0.00(%)表15控制器在4檔的數(shù)據(jù)(勵磁電流為150A)轉(zhuǎn)速(rpm)輸出功率(W)0圖27輸出功率、轉(zhuǎn)矩隨轉(zhuǎn)速的變化圖控制器調(diào)至4檔狀況下，在轉(zhuǎn)速到達最大位置穩(wěn)定后，伴隨勵磁的增長，轉(zhuǎn)矩和功率呈不停上升趨勢。轉(zhuǎn)速基本維持在96rpm。表16為穩(wěn)定后轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩和功率的數(shù)據(jù)；圖28為4檔下輸出功率、轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速隨勵磁電流的變化圖。勵磁電流(A)轉(zhuǎn)速(rpm)功率(W)圖28輸出功率、轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速隨勵磁電流的變化圖(4檔)試驗環(huán)節(jié)：將控制器檔位調(diào)至5檔，點擊軟件中“通訊”按鈕后，緩慢推至最大位置，待轉(zhuǎn)速穩(wěn)定一小段時間后，點擊軟件中的“停止”按鈕，松開手柄。觀測此時電機轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩和功率變化，記錄并保留數(shù)據(jù)和曲線圖。圖29、圖31和圖33分別為勵磁電流為4檔下50A、100A和150A時電機特性曲線；圖30、圖32和圖34分別為勵磁電流為50A、100A和150A時輸出功率、轉(zhuǎn)矩隨轉(zhuǎn)速的變化曲線；表17-表19為對應的采樣數(shù)據(jù)。(1)勵磁設置為50A的狀況：客戶名稱(Customer):博世額定電壓(Voltage):77V)電機型號(Type):YDL-23額定功率(FowerRated):77CW)測試人員(Tester):3=特性參數(shù)(Parameter)起始點(Unload):轉(zhuǎn)速(n)電流(A)最大轉(zhuǎn)矩點(Iax_Torque)0.00(%)轉(zhuǎn)矩(M)電流(I)轉(zhuǎn)速(n)效率(Eff)輸出功率(P2)======特性參數(shù)(Parameter)起始點(Unload):轉(zhuǎn)速(n)電流(A)最大轉(zhuǎn)矩點(Iax_Torque)0.00(%)轉(zhuǎn)矩(M)電流(I)轉(zhuǎn)速(n)效率(Eff)輸出功率(P2)=====效率(Eff)=轉(zhuǎn)速(n)=轉(zhuǎn)矩(M)=電流(I)=輸出功率(P2)=最大輸出功率點(Max_Pout)效率(Eff)=0--轉(zhuǎn)速(n)=轉(zhuǎn)矩(M)=電流(I)=輸出功率(P2)=表17控制器在5檔的數(shù)據(jù)(勵磁電流為50A)勵磁電流(A)轉(zhuǎn)速(rpm)輸出功率(T)9客戶名稱(Customer):博世電機型號(Type):YDL-23電機編號(Number):110額定電壓(Voltage):77(V)額定功率(FowerRated):77額定轉(zhuǎn)速(SpeedRated):8測試人員(Tester):3測試日期(TestDate):2014-06-26MN.m)P1CW)0特性參數(shù)(Parameter)=起始點(Unload):=轉(zhuǎn)速(n)電流(A)最大轉(zhuǎn)矩點(Iax_Torque