电机外特性曲线
MATLAB绘制电动汽车驱动电机MAP详细步骤方法
电动汽车驱动电机MAP绘制方法电机MAP绘制是基于实验参数来实现的，在试验完成后，将数据整理好，按照如下详细步骤来绘制如下电机MAP图，三维图可以在Simulink中加载look-up二维表，然后点击三维坐标实现空间三维图。
附件内含有如下参数：附件1电机试验参数，不同转速扭矩下对应效率表；附件2电机外特参数表；附件3绘制电机MAP程序，采用插值绘制电机效率MAP图具体步骤如下所示。
1.先做电机实验得到各个转速下不同扭矩对应的电机效率图，如下表附件1所示；将该表格该贴到excel中sheet2页面；2.确定电机外特性图，外特性电机转速扭矩对应关系，将外特性转速扭矩粘贴到excel中sheet1页面；见附件2；3.这个表格中含有sheet1和sheet2两个页面，将该表格存在任何一个位置（无中文路径），如存在E盘目录下（E:\motor\）；4.点开MATLAB，新建一个M文件，打开后将附件3程序粘贴上，点击红色圈圈运行即可生产带外特性的电机效率图。
5.附件提供的参数不全仅供参考，具体画图还得用你自己做实验的数据来绘制，只是提供了绘制电机MAP的方法。
附件1表名：motor转速扭矩（Nm）效率（％）（r/min）500 11.3 56.6500 21.1 64.7500 30.8 69.1500 40.3 70.5500 50.6 71.1500 60.3 71.5500 70.0 71.2500 80.4 71.1500 90.2 70.3500 100.1 69.7500 110.0 68.7500 120.0 68.2500 129.7 67.8500 140.1 67.2附件2：电机外特性曲线程序附件3clear;clc;speed_load= xlsread('E:\ motor.xlsx','sheet1','A2:A22');%导入加载试验外特性转速数据，A2：A22表示数据在A列，从第2行开始到第22行torque_load= xlsread(' E:\ motor.xlsx','sheet1','B2:B22');%导入加载试验外特性扭矩数据，B2：B22表示数据在B列，从第2行开始到第22行speed_eff= xlsread(' E:\ motor.xlsx','sheet2','A2:A261');%导入效率试验转速数据，A2：A261表示数据在A列，从第2行开始到第261行torque_eff= xlsread(' E:\ motor.xlsx','sheet2','B2:B261');%导入效率试验转矩数据，B2：B261表示数据在B列，从第2行开始到第261行efficiency_eff= xlsread(' E:\ motor.xlsx','sheet2','C2:C261');%导入效率试验效率数据，C2：C261表示数据在C列，从第2行开始到第261行value_eff= [50 54 58 60 64 68 70 74 78 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94]; %设置效率MAP曲线的标定数值[SPEED,TORQUE]=meshgrid(0:500:9500,0:10:240);%设置横纵坐标轴范围EFFICIENCY= griddata(speed_eff,torque_eff,efficiency_eff,SPEED,TORQUE);%散乱点插值[c,h]=contour(SPEED,TORQUE,EFFICIENCY,value_eff);%生成数据矩阵不带填充的二维等值图clabel(c,h,value_eff);%为二维等值图添加数据标签xlabel('电机转速(rpm)');ylabel('电机扭矩(Nm)');hold onplot(speed_load,torque_load,'r','linewidth',2.5);。
三相异步电动机的机械特性曲线概要
sm
s 'm
0
T
Tst Tst
R2 得：S m X 20
T 令： 0 S
R2 R'2
R2的 改变 ： 鼠笼式电动机转子导条的金属材料不同 绕线式电动机外接电阻不同
（牛顿•米）
三、电机的自适应负载能力
电动机的电磁转矩可以随负载的变化而自动调 整，这种能力称为自适应负载能力。 常用特
TL n S I 2 T 直至新的平衡。此过程中，I 2 时， I 电源提供的功率自动 1
增加。
n
性段
n0
T
自适应负载能力是电动机区别于其它动力机械的重要 特点。（如：柴油机当负载增加时，必须由操作者加大 油门，才能带动新的负载。）
n
n0
T
sR2 2 T K 2 U1 2 R2 ( sX 20 )
求 解
Tmax
T 0 S
Tmax
KU12
1 2 X 20
五、最大转矩
Tmax 过载系数： TN
三相异步机
1.8 ~ 2.2
（1）三相异步机的 Tmax和电压的平方成正比，所 以对电压的波动很敏感，使用时要注意电压的变化。 （2） 工作时，一定令负载转矩 机将停转。致使 ，否则电 TL Tmax
电机严重过热
n 0 I 2 I1
六、起动转矩 Tst
n
sR2 2 T K 2 U1 2 R2 (sX 20 ) 其中 n 0 (s 1)
则
n0
T
Tst
R2 2 Tst K 2 U1 2 R2 ( X 20 )
பைடு நூலகம்
Tst体现了电动机带载起动的能力。若 Tst TL电机能
直流电动机的特性曲线
(3)說明②：
由下式可知，當小負載時，
m 隨 Ia 成正比變化，故轉
矩 T 隨 Ia 的平方成正比，其 轉矩特性曲線為上升的拋物 線；而當負載增加到場磁通 達磁飽和的狀態時，轉矩 T 則隨 Ia 成正比，此時其轉矩 曲線為一上升直線。
轉矩特性曲線
T＝K''mIa＝K'Ia2（小負載時串激磁場未飽和）
2 n 2 1800
(3)
Tm＝
60Pm
2 n
＝ 60
2
8800≒46.7（牛頓-公尺） 1800
(4) PS＝Pm－Po＝8800－10×746＝1340（瓦特）
節目次
7-2 直流電動機啟動法
1.原理
直流電動機啟動的瞬間，轉速 nST≒0 轉／分，故電樞反電勢
Em(ST)＝KnSTm＝0 伏特，若代入公式 7-1，可得知電樞啟動
1.他激式直流電動機
(1)原理：
場繞組因由另一直流電源供給，故場磁通 m 等 於由場繞組所產生的磁通 f，且為定值，即不會
隨負載大小變化而改變，如圖中的虛線所示。
電路圖
轉速特性曲線
(2)說明①：
由公式 7-1 可推得下式，即轉速 n 會隨電樞電流
Ia（即負載電流 IL）的增加而些微下降，故實際
Km
Km
故影響直流電動機轉速的因素有下列幾點：
(1)外加電源電壓 Vt。
(2)主磁極的磁通量 m。
(3)電樞電路的電阻壓降 IaRa。
節目次
1.電樞電壓控速法
(1)複壓控速法：係改變電樞兩端的外加電源電壓大小來 控制轉速，當電樞端電壓愈大，轉速就愈快，最近大 多採用倍壓或降壓的電子電路來控速。 圖例
第一章 电动工具的特性曲线
第一章电动工具的特性曲线概述: 在新产品投产前,除有安规报告外,研发工程师必须要有温升,特性曲线,电磁兼容(欧洲产品),模拟寿命,实用性寿命等5个检测报告.本文讲介的是容易忽略的特性曲线.1.我们在评估电动工具的品质时,有人往往只评估温升报告中样机的效率,机械特性等性能.这是片面的.因为电动工具在实际使用时,不是工作在所谓的额定点上,而是工作在一个区域(最常用的是0.5—1.5倍的额定输入功率的区域), 评估电动工具的特性曲线共有6条，是以转矩为横坐标,转速,功率因素,效率,输入功率,电流, 输出功率为纵坐标的曲线,它们完整的描述了电动工具从起动—负载—过载—堵转—仃机完整的工作状态和周期，反映了产品的性能和特点。
2.测试方法注意点:(1) 测试6条曲线时应选择合适的步距(M).功率有大小,但是应有相同的比例,曲线有可比性。
并尽可能把曲线做完整3.如果是有工作机构一起做试验,试验结果反映了整个产品的特性,如果单是电机试验, 试验结果只反映了电机的特性.4．国内外样机进行特性曲线比较时必需在相同的条件下，如果国外样机是冷态，我司的样机是热态，这要吃亏的。
工具用的电机有串激电机,永磁电机和感应电机.三种特性曲线如下:1) 用串激电机的工具2) 用永磁电机的工具3)用感应电机的工具一．转速—转矩机械特性：n=F（M）机械特性系数I=n/n0式中: n -----工具的负载转速n0------工具的空载转速1．单相串激电机的转速--转矩特性本质上是软机械特性(电源频率对转速的影响不大)，电机转速随着负载的增大而明显的下降（如图）（1）这种软的机械特性对某些电动工具恰好能起到转速自动调节的作用，如：链锯在锯大直径木材时负载大,转速自动会低. 在锯小直径木材时负载小,转速自动会高. 机械特性系数I=0.6—0.65. （2）为了提高工作效率,要求机械特性硬的园林类，砂磨类，切割类工具,机械特性系数I=0.65—0.75.（3）提高串激电机机械特性系数的方法:1) 把电机技术和电子技术相结合,要电源线和电机之间加衡转速电子装置,在转子的换向器端加磁性或光电传感器（通过电流反馈，速度反馈），机械特性系数可达I=0.85—0.95.2) 提高电机的安匝比8W/N，电机磁路设计比较饱和（会影响电机的效率）。
《电机学》学习笔记
总体基础：导线的感应电动势：e=Blv 电机感应电动势E=C Eφn=pN60a*φn导线所受电磁力：f=Bxli 电磁转矩Tem=pN2πaφIa=C TφI a电机内气隙磁场：F m=F a+F f1第一部分直流电机一、结构：定子为永磁极，为电机提供一个固定的磁场，成对出现。
绝大多数不采用永磁体，由励磁绕组通以直流电流来建立磁场。
转子上面为电枢绕组。
电动机时，转子通以直流电压，经过换向器变在转子内部体现为每根导体上的交变电流，用以驱动旋转。
发电机时，由于转子切割磁场，电枢内每根导线上产生交变电流，通过换向器对外体现为直流电。
换向器通过电刷连接外电路。
电枢铁心用于固定支撑电枢绕组和导通磁路。
为了减少涡流损耗，采用0.5~0.35的涂有绝缘漆的硅钢片叠压而成。
额定值：额定功率P N（W），额定电压U N（V），额定电流I N（A），额定转速n N（r/min）,额定效率η，额定转矩T N。
发电机：P N=U N*I N 电动机：P N=U N*I N*η额定值是电机运行的基本依据，一般希望电机按照额定值运行。
运行于额定值时称为满载。
运行时超过额定容量，称为过载。
运行远低于额定容量，称为轻载。
过载使电机过热，降低使用寿命，甚至损坏电机，应避免。
轻载浪费容量和降低了效率，不建议采用。
二、直流电机分类和通用方程1、分类：他励：励磁电流和电枢电路采用不同电源。
并励：励磁绕组和电枢并联串励：励磁绕组和电枢串联复励：电机里同时存在并励绕组和串励绕组。
并励和串励绕组磁动势相加称积复励，相减称差复励。
并励绕组与电枢绕组并接，串励绕组与电枢串接，称短复励。
并励绕组与串励绕组串联后与电枢绕组并联，称长复励。
2、直流电机可逆性：当电机以较高转速n旋转时，产生E>U，则电机电枢电流与E同向，电磁转矩Tem与n反向，电机为发电机运行状态。
当电机以较低转速n旋转时，产生E<U，则电机电枢电流与E反向，电磁转矩Tem与n同向，电机为电动机运行状态。
BSG控制器及电机测试报告(第6版)
BSG控制器及电机测试报告（第六版）
第五版本由于更改硬件及升级软件，开关频率提高为25K，大大提高了电机性能。
BSG控制器上车测试中，我司解决了第四版本存在的问题，但在上车测试过程中，出现高转速5000-6500 r/s下ECU下发超过电机发电扭矩的指令时会有瞬间转电动现象，经我司讨论把发电扭矩全转速改为5N.M，能解决问题，但发电功率不足会影响节能效果。
本次软件优化解决了这个问题，同时提升了转速能够达到8000 r/s，并有约4N.M输出扭矩。
具体特性如下：
一BSG电机外特性曲线
从曲线图可以看出，更换电机及软件优化后，转速在5000r/s电动状态下，扭矩能够达到11.46N* m，在8000r/s时输出4 N* m的能力，
二、电动状态电流波形
波形
三、发电切换处理。
第五版本软件在发电状态5000-6500r/s 出现给大扭矩时出现电动现象，这是因为ECU 下发的指令超出了控制器的输出能力，出现失控现象，这次改进软件，将可控发电与整流发电的切换点降低到4500r/s ，提高转速的发电能力。
但是在4500-4700r/s 之间作切换时会有一个过度，如下图，时间约10mS,从在台架实验看，切换无感觉，上车效果有待验证。
波形
优化软件，软件在瞬间转电动状态下解决了发电中存在瞬间。
直流电机实验报告
直流电机实验报告电机实验报告电⽓1209⾼树伦12292002实验⼀：他励直流发电机⼀、实验电路图按图接线：图中直流发电机G 选⽤DJ15，其额定值P N＝100W，U N＝180V，I N＝0.5A，n N＝1600r/min。
校正直流测功机MG 作为G 的原动机（按他励电动机接线）。
MG、G 及TG 由联轴器直接连接。
开关S 选⽤D51组件。
R f1 选⽤D44 的1800Ω变阻器，R f2 选⽤D42 的900Ω变阻器，并采⽤分压器接法。
R1 选⽤D44 的180Ω变阻器。
R2 为发电机的负载电阻选⽤D42，采⽤串并联接法（900Ω与900Ω电阻串联加上900Ω与900Ω并联），阻值为2250Ω。
当负载电流⼤于0.4 A 时⽤并联部分，⽽将串联部分阻值调到最⼩并⽤导线短接。
直流电流表、电压表选⽤D31、并选择合适的量程。
⼆、实验器材三、实验步骤（1）测空载特性1）把发电机G 的负载开关S 打开，接通控制屏上的励磁电源开关，将R f2 调⾄使G 励磁电流最⼩的位置。
2）使MG 电枢串联起动电阻R1 阻值最⼤，R f1 阻值最⼩。
仍先接通控制屏下⽅左边的励磁电源开关，在观察到MG 的励磁电流为最⼤的条件下，再接通控制屏下⽅右边的电枢电源开关，起动直流电动机MG，其旋转⽅向应符合正向旋转的要求。
3）电动机MG 起动正常运转后，将MG 电枢串联电阻R1 调⾄最⼩值，将MG 的电枢电源电压调为220V，调节电动机磁场调节电阻R f1，使发电机转速达额定值，并在以后整个实验过程中始终保持此额定转速不变。
4）调节发电机励磁分压电阻R f2，使发电机空载电压达U0＝1.2U N 为⽌。
5）在保持n=n N＝1600r/min 条件下，从U0＝1.2U N 开始，单⽅向调节分压器电阻R f2 使发电机励磁电流逐次减⼩，每次测取发电机的空载电压U0 和励磁电流I f，直⾄I f＝0（此时测得的电压即为电机的剩磁电压）。
发电机外特性和调整特性
同步发电机的运行特性
➢二、调整特性
调整特性：当发电机的负载发生变化时，为了保持端电压不变，必须同时调节发电机 的励磁电流。当发电机的转速保持为同步速，发电机的端电压和负载功率因数不变时， 负载电流变化时励磁电流的调整曲线，就称为发电机的调整特性，即
i
* f
n n1
i f f (I )U 常数
1.0
1.0 I *
图10-39 不同功率因数
时发电机的外特性
外特性 调整调特整性特性 空载励特磁性系统短路特性
同步发电机的运行特性
➢一、外特性
电压调整率：从外特性可以求出发电机的电压调整率，调节发电机的励磁，使额定负载时发电 机的端电压为额定电压，此励磁电流就称为额定励磁电流。然后保持励磁和转速不变，卸去负
i
* f
n n1
i f f (I )U 常数
1.0
cos 常数
cos 1
0
1.0
I*
图10-41 同步发电机的调整特性
外特性 调整调特整性特性 空载励特磁性系统短路特性
同步发电机的运行特性
➢一、空载特性
空载特性：在发电机的转速保持为同步转速，电枢空载情况下，调节励磁电流时电 枢空载端电压的变化曲线，即 n=n1，I=0时，U0=f(if)
同步发电机的运行特性
➢二、短路特性
短路特性：短路特性表示了电机在同步转速下，电枢端点三相短路时，电枢电流(短路 电流)与励磁电流的关系，即：n=n1，U=0时，Ik=f(if)
短路特性的试验测取方法： 短路特性可由三相稳态短路 试验测得，试验时，发电机 的转速保持为同步速，调节 励磁电流，使电枢电流约为 1.2倍额定值，同时量取电枢 电流和励磁电流，
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电机外特性曲线
“电机外特性曲线”是一种表示电机可以输出的功率与其转速之间关系的图表，它可以帮助用户了解电机的性能。
电机外特性曲线分为额定值、最大值和可调值三种曲线，它们均可用来表示一个电机在不同情况下所能输出的功率和转速之间的关系。
1.额定值曲线：电机外特性曲线中的额定值曲线描述了一个电机在额定负载条件下所能输出的功率和转速之间的关系。
额定值曲线表明了电机在此情况下所能输出的最大功率和最大转速，以及它们之间的关系。
2.最大值曲线：最大值曲线描述了一个电机在实际工作条件下所能输出的最大功率和最大转速之间的关系。
最大值曲线表明了电机在此情况下所能输出的最大功率和最大转速，以及它们之间的关系。
3.可调值曲线：可调值曲线描述了一个电机在实际工作条件下，当电流调整到不同值时，所能输出的功率和转速之间的关系。
由于电机可以根据电流调整而调整转速，因此可调值曲线表明了当电流调整到不同值时，电机所能输出的最大功率和最大转速，以及它们之间的关系。
总之，电机外特性曲线是用来表示电机可以输出的功率与其转速之间关系的图表，它可以帮助用户快速了解电机性能，进而更好地挑选适合自己使用的电机型号。
电机外特性曲线一般分为额定值、最大值和可调值三种曲线，它们各自描述了一个电机在不同情况下所能输出的功率和转速之间的关系，是用户在选择电机时的重要依据。