[发明专利]基于测功机的电动自行车电动机效率测量和分析方法

摘要

本发明涉及一种基于测功机的电动自行车电动机效率测量和分析方法，其包括如下步骤：a、测量装置与电动自行车相连；b、直流稳压电源的输出电压等于电动机的额定电压，调整转把并维持最大开通状态；c、直流稳压电源的输出电压达到额定电压1.25倍后，逐步降低相应输出电压，直至进入欠压保护，并记录测量结果；d、画功率损耗曲线图；e、直流稳压电源的输出电压等于电动机的额定电压，直至使电动机达到额定输出功率；f、测量电动机的直流电阻，得到铜耗；g、根据电动机输入功率、输出功率、电铜耗、电机械损耗、电枢铁耗及杂散损耗，得到电动机控制器的功率损耗；从而得到电动机的效率。本发明测量方法简单，经济实用，测量精度高，适用性好。

主权项

1.一种基于测功机的电动自行车电动机效率测量和分析方法，其特征是所述测量和分析方法包括如下步骤：(a)、将电动自行车的电动机的输出轴与测功机的转动轴固定连接，电动自行车的转把与电动机控制器相连；在电动机控制器的三相电源输出端分别通过电流表与电动机的电源端相连，并在电动机控制器相对应的电源输入端与输出端间连接电压表；(b)、将电动机控制器的电源端与直流稳压电源相连，调节直流稳压电源的输出电压U₁，使直流稳压电源的输出电压U₁等于待测电动机的额定电压U_E，调整电动自行车的转把并维持在最大开通状态，使电动机达到机械平衡；(c)、调节直流稳压电源的输出电压，使直流稳压电源的输出电压U₁升高到电动机额定电压U_E的1.25倍；当直流稳压电源的输出电压U₁达到电动机额定电压U_E的1.25倍后，逐步降低直流稳压电源的输出电压U₁，直至输出电压U₁达到电动机控制器欠压保护电压U_p，使电动机控制器开启欠压保护，电动机停转；每次调节直流稳压电源后，记录直流稳压电源的输出电压U₁、相应电流表与电压表的读数，并计算每次调整时通过电动机控制器的电流与电动机控制器两端电压的平均值；所述电流的平均值Io_a为所述电压的平均值V_oa为(d)、根据步骤(c)得到的直流稳压电源的输出电压U₁、通过电动机控制器的电流平均值与电动机控制器两端的电压平均值在直角坐标系内画出功率损耗曲线图，其中功率损耗曲线图的横轴为电动机空载电压标幺值的平方，纵轴为空载损耗；其中，电压标幺值为空载损耗为P_oa＝I_oa*V_oa；(e)、在步骤(d)得到功率损耗曲线图上，延长所述功率损耗曲线并与纵轴相交，功率损耗曲线与纵轴的交点为待测电动机的机械损耗P_m；时功率损耗曲线的纵坐标为P₃，得到电动机的电枢铁耗为P_Fe＝P₃-P_m；(f)、调节直流稳压电源，使直流稳压电源的输出电压U₁等于电动机的额定电压U_E，利用测功机测量电动机的输出功率，直至使电动机达到额定输出功率P₂，并保持电动机的输出状态，使电动机达到机械平衡；记录直流稳压电源的输出电压U₁、通过电动机控制器的电流，并计算所述电流的平均值I′_oa为得到电动机输入功率P₁为P₁＝U₁*I′_oa；(g)、断开直流稳压电源，立即使用直流低电阻测试仪测量电动机的直流电阻R₀，得到电动机额定状态下的铜耗为(h)、根据上述步骤得到的电动机输入功率P₁、电动机额定输出功率P₂、电动机额定状态下的铜耗P_cu、电动机的机械损耗P_m、电动机的电枢铁耗P_Fe及电动机的杂散损耗P_sf，得到电动机控制器的功率损耗P_c，即P_c＝P₁-(P₂+P_cu+P_Fe+P_m+P_sf)；从而得到电动机的效率为