[發明專利]使用最高效率點測定電動自行車用直流電機實際功率的方法

有效

• 申請號: 201510512323.3
• 申請日: 2015-08-19
• 公開（公告）號: CN105068003B
• 公開（公告）日: 2018-03-30
• 發明（設計）人: 薛宇;黃曉東;葉震濤
• 申請（專利權）人: 無錫市產品質量監督檢驗中心
• 主分類號: G01R31/34
• 分類號: G01R31/34
• 代理公司: 無錫市大為專利商標事務所(普通合伙)32104
• 代理人: 曹祖良,韓鳳

技術領域

本發明涉及一種電機實際功率的測定方法，具體是一種使用最高效率點測定電動自行車用直流電機的實際功率的方法。

背景技術

電動自行車標準GB17761-1999規定，電動自行車用直流電機功率不大于240W，目前使用的電機均標明額定功率為350W，實際上為了讓電動自行車跑的更快，載的越多，電機功率越做越大，但銘牌上的功率僅標明450W。大量存在“以大標小”的現象。類似公路上跑運輸的卡車，明明是載20噸的，行駛證上卻標明8噸。

目前，國內外所有電機的測試方法，測試時，都是先看電機銘牌上的功率，然后使用各種測功機逐步加載到電機額定功率，在額定功率下，讀取輸入的電功率參數(電壓、電流、功率、功率因素)，同時讀取輸出的機械功率(轉矩、轉速)，再根據輸出功率和輸入功率的比計算出電機的效率。這種方法實際上是對銘牌數據的驗證。如果電機功率達不到銘牌表明的，電機就會轉不動，所以這種傳統測試方法可以測出電機“以小標大”，但不能測出電機“以大標小”。

研究電機電磁設計發現，為了讓電機運轉省電，電功率轉化成機械功率時效率盡可能高，設計者必然把電機的實際額定功率點設計成效率最高點。從這點啟發，通過測定電機的最高效率點，就可以確定電機的真實的額定功率。

發明內容

本發明的目的是在不知道一臺電機真實額定功率的情況下，采用與傳統電機測試相同的測試儀器，相逆的測試思路，來測定它的實際額定功率。

本發明所述的使用最高效率點測定電動自行車用直流電機實際功率的方法包括以下步驟：

(1)使用磁滯測功機控制儀對待測電機進行加載，由直流電參數儀逐點記錄輸入電參數，包括電壓U、電流I、輸入功率P_輸入，同步記錄電機的輸出機械參數，包括轉矩N、轉速r、輸出功率P_輸出；

電動機效率：

(2)從空載逐步加載，一直到電機堵轉，測取多個點的參數，使用計算機做出一條“效率-輸出功率”曲線；

(3)取所述曲線的最高效率點下降3％～25％作一水平線，所述水平線與“效率-輸出功率”曲線有兩個交點，求得交點的橫坐標P_輸出1和P_輸出2；

(4)求P_輸出1和P_輸出2的算術平均值Pn，作為測得的電機實際額定功率。

具體的，步驟(2)中一般測取40～50個點的參數用于制作“效率-輸出功率”曲線。

按照本發明提供的測試方法，可以有效的解決電動自行車用直流電機“以大標小”虛標后，無法認定的問題。讓國家電動自行車整車標準中，電機功率不得大于一定功率的規定，成為可以考核的指標。

附圖說明

圖1是電機電氣接線及機械連接圖。

圖2是電機測試的“效率-輸出功率”曲線。

具體實施方式

本發明在不知道一臺電機真實額定功率的情況下，采用與傳統電機測試相同的測試儀器，相逆的測試思路。先測取電機的一條完整的“效率-輸出功率”曲線，使用作圖法，找出曲線上的最高效率點，并求出對應的輸出功率，把找到的這個功率點作為電機的額定功率。再進行額定功率輸入電參數(電壓、電流、功率、功率因數)，輸出的機械參數(轉矩、轉速)的測試。

本發明的理論依據是，(1)電機的“效率-輸出功率”曲線必然是一條凸型且左右基本對稱的曲線。(2)電機電磁設計中，必須把電機的最高效率點設計成電機實際使用中主要負載、額定負載點，才能讓電機運行最穩定、溫升適宜、最經濟。

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。

本發明的具體測定方法如下：

(1)按照圖1連接好測試設備和未知實際額定功率的電動自行車用直流電機(或者虛標額定功率的電機)。

(2)使用磁滯測功機控制儀對電機進行加載，由直流電參數儀逐點記錄輸入電參數(電壓U、電流I、輸入功率P_輸入)，每點同步記錄電機的輸出機械參數(轉矩N、轉速r、輸出功率P_輸出)。

電動機輸入功率:P_輸入＝U·I

電動機輸出功率:

電動機效率：

(3)從空載(零負載)逐步加載，一直到電機堵轉，測取40～50個點，使用計算機做出一條完整的“效率-輸出功率”曲線，如圖2。