2025年电动轮椅动力系统性能评估研究报告

一.试验概述在本试验中，我们将控制器调至1档，并将励磁电流依次设置为50A、100A、150A的固定值，打开试验软件电机“通讯”后以平稳的速度将手柄推至该档位的最大值处。然后依次切换档位至2档、3档、4档、5档进行上述试验，观测转速和功率负载特性曲线的变化状况，根据电机负载特性曲线，总结出其中有利的规律和结论。电机的转矩、转速和输出功率之间的关系式为：M=9550*P/n(M:转矩，单位：N.m;P:输试验环节：将控制器档位调至1档，点击软件中“通讯”按钮后，缓慢推至最大位置，待转速稳定一小段时间后，点击软件中的“停止”按钮，松开手柄。观测此时电机转速、转矩和功率变化，记录并保留数据和曲线图。图1、图3和图5分别为励磁电流为1档下50A、100A和150A时电机特性曲线，其中横坐标为转速，紫色曲线为转矩，粉色曲线为功率(下同);图2、图4和图6分别为励磁电流为50A、100A和150A时输出功率、转矩随转速的变化曲线；表1-表3为对应的采样数据。(1)励磁设置为50A客户名称(Customer):博世电机型号(Type):YDL-23额定功率(FowerRated):77CW)测试人员(Tester):3测试日期(TestDate):2014-06-260 特性参数(Parameter)=起始点(Unload):=转速(n)电流(A)最大转矩点(Iax_Torque)转矩(M)=电流(I)=转速(n)=效率(Eff)输出功率(P2)=效率(Eff)=转速(n)=转矩(M)=电流(I)=输出功率(P2)=最大输出功率点(Iax_Pout)0.00(%)效率(Eff)转速(n)===转矩(M)=电流(I)=输出功率(P2)=表1控制器在1档的数据(励磁电流为50表1控制器在1档的数据(励磁电流为50A)励磁电流(A)转速(rpm)输出功率(W)(2)励磁设置为100A客户名称(Customer):电机型号(Type):电机编号Number):110额定功率(FowerRated):77CW)0符30特性参数(Parameter)起始点(Unload):=转速(n)电流(A)=最大转矩点(Iax_Torque)转矩(M)电流(I)转速(n)效率(Eff)输出功率(P2)===效率(Eff)转速(n)转矩(M)电流(I)输出功率(P2)==最大输出功率点(Iax_Pout)==效率(Eff)转速(n)===转矩(M)==电流(I)=输出功率(P2)励磁电流(A)转速(rpm)输出功率(W)02568图4输出功率、转矩随转速的变化图(3)励磁设置为150A的状况电机负载特性曲线客户名称(Customer):博世电机型号(Type):YDL-23电机编号(Number):110额定电压(Voltage):77(V)额定功率(PowerRated):77CW)额定转速(SpeedRated):800特性参数(Parameter)起始点(Unload):转速(n)电流(A)最大转矩点(Iax_Torque)转矩(M)电流(I)转速(n)效率(Eff)输出功率(P2)==二=效率(Eff)=转速(n)=转矩(M)=电流(I)=输出功率(P2)=最大输出功率点(Iax_Pout)l=效率(Eff)转速(n)l===转矩(M)电流(I)===输出功率(P2)=0.00(%)图5控制器在1档的电机特性曲线(励磁电流为150A)表3控制器在1档的数据(励磁电流为150A)励磁电流(A)输出功率(W)249曲线分析：控制器调至1档状况下，在转速到达最大位置稳定后，伴随励磁的增长，转矩和功率呈不停上升趋势。转速基本维持在30rpm。化图。励磁电流(A)转速(rpm)功率(W)92、试验2试验环节：将控制器档位调至2档，点击软件中“通讯”按钮后，缓慢推至最大位置，待转速稳定一小段时间后，点击软件中的“停止”按钮，松开手柄。观测此时电机转速、转矩和功率变化，记录并保留数据和曲线图。和图13分别为励磁电流为50A、100A和150A时输出功率、转矩随转速的变化曲线；表5-表7为对应的采样数据。(1)励磁设置为50A的状况：客户名称(Customer):博世电机型号(Type):YDL-23测试人员(Tester):3000淞特性参数(Parameter)起始点(Unload):==转速(n)电流(A)==最大转矩点(Iax_Torque)转矩(M)电流(I)转速(n)效率(Eff)输出功率(P2)====效率(Eff)转速(n)转矩(M)电流(I)输出功率(P2)====最大输出功率点(Iax_Pout)效率(Eff)转速(n)转矩(M)电流(I)输出功率(P2)===0.00(%)励磁电流(A)转速(rpm)输出功率(W)图9输出功率、转矩随转速的变化图电机负载特性曲线电机型号(Type):YDL-23电机编号Number):110测试人员(Tester):3特性参数(Parameter)=起始点(Unload):=转速(n)电流(A)最大转矩点(Iax_Iorque)转矩(M)=电流(I)=转速(n)=效率(Eff)=输出功率(P2)效率(Eff)转速(n)转矩(M)电流(I)输出功率(P2)====最大输出功率点(Iax_Pout)效率(Eff)转速(n)转矩(M)电流(I)输出功率(P2)===0.00(%)表6控制器在2档的数据(励磁电流为100A)励磁电流(A)转速(rpm)输出功率(W)0客户名称(Customer):博世测试人员(Tester):300上7r77上0特性参数(Parameter)起始点(Unload):转速(n)电流(A)=最大转矩点(Iax_Iorque)转矩(M)=电流(I)=转速(n)=效率(Eff)=输出功率(P2)效率(Eff)=转速(n)=转矩(M)=电流(I)=输出功率(P2)最大输出功率点(Iax_Pout)效率(Eff)=转速(n)=转矩(M)=电流(I)=输出功率(P2)0.00(%)表7控制器在2档的数据(励磁电流为150A)速(rpm)出功率(W)控制器调至2档状况下，在转速到达最大位置稳定后，伴随励磁的增长，转矩和功率呈不停上升趋势。转速基本维持在55rpm。表8为稳定后转速、转矩和功率的数据；图14为2档下输出功率、转矩和转速随励磁电流的励磁电流(A)转速(rpm)功率(W)图14输出功率、转矩和转速随励磁电流的变化图(2档)试验环节：将控制器档位调至3档，点击软件中“通讯”按钮后，缓慢推至最大位置，待转速图15、图17和图19分别为3档下励磁电流为50A、100A和150A时电机特性曲线；图16、图18和图20分别为励磁电流为50A、100A和150A时输出功率、转矩随转速的变化曲线；表9-表11(1)励磁设置为50A的状况：测试人员(Tester):3额定功率(FowerRated):77CW)额定转速(SpeedRated):80特性参数(Parameter)起始点(Unload):转速(n)电流(A)最大转矩点(Iax_Torque)转矩(M)=电流(I)=转速(n)=效率(Eff)=输出功率(P2)=效率(Eff)=转速(n)=转矩(M)=电流(I)=输出功率(P2)=最大输出功率点(Iax_Pout)效率(Eff)=转速(n)=转矩(M)=电流(I)=输出功率(P2)=0.00(%)图15控制器在3档的电机特性曲线(励磁电流为50A)表9控制器在3档的数据(励磁电流为50A)励磁电流(A)转速(rpm)输出功率(W)00(2)励磁设置为100A的状况：测试人员(Tester):3额定功率(FowerRated):77CW)额定转速(SpeedRated):80特性参数(Parameter)起始点(Unload):转速(n)电流(A)=最大转矩点(Iax_Iorque)转矩(M)=电流(I)=转速(n)=效率(Eff)=输出功率(P2)=效率(Eff)转速(n)转矩(M)电流(I)输出功率(P2)===最大输出功率点(Iax_Pout)效率(Eff)=转速(n)=转矩(M)=电流(I)=输出功率(P2)=0.00(%)图17控制器在3档的电机特性曲线(励磁电流为100A)励磁电流(A)转速(rpm)输出功率(W)28图18输出功率、转矩随转速的变化图(3)励磁设置为150A的状况：电机负载特性曲线电机型号(电机型号(Type):YDL-23测试人员(Tester):3000特性参数(Parameter)起始点(Unload):转速(n)电流(A)最大转矩点(Iax_Iorque)转矩(M)电流(I)转速(n)效率(Eff)输出功率(P2)====效率(Eff)转速(n)转矩(M)电流(I)输出功率(P2)===最大输出功率点(Iax_Pout)效率(Eff)转速(n)转矩(M)电流(I)输出功率(P2)====0.00(%)表11控制器在3档的数据(励磁电流为150A)励磁电流(A)转速(rpm)输出功率(T)9控制器调至3档状况下，在转速到达最大位置稳定后，伴随励磁的增长，转矩和功率呈不停上升趋势。转速基本维持在80rpm。表12为稳定后转速、转矩和功率的数据；图21为3档下输出功率、转矩和转速随励磁电流的变化图。励磁电流(A)转速(rpm)功率(W)图21输出功率、转矩和转速随励磁电流的变化图(3档)试验环节：将控制器档位调至4档，点击软件中“通讯”按钮后，缓慢推至最大位置，待转速稳定一小段时间后，点击软件中的“停止”按钮，松开手柄。观测此时电机转速、转矩和功率变化，记录并保留数据和曲线图。图22、图24和图26分别为励磁电流为4档下50A、100A和150A时电机特性曲线；图23、图25和图27分别为励磁电流为50A、100A和150A时输出功率、转矩随转速的变化曲线；表13-表15为对应的采样数据。(1)励磁设置为50A的状况：客户名称(Customer):博世电机型号(Type):YDL-23电机编号CNumber):110测试人员(Tester):3额定电压(Voltage):77(V)额定功率(FowerRated):77CW)额定转速(SpeedRated):82.4600特性参数(Parameter)=起始点(Unload):=转速(n)电流(A)最大转矩点(Iax_Torque)转矩(M)=电流(I)=转速(n)=效率(Eff)输出功率(P2)效率(Eff)=转速(n)=转矩(M)=电流(I)=输出功率(P2)最大输出功率点(Iax_Pout)效率(Eff)=转速(n)=转矩(M)=电流(I)=输出功率(P2)=0.00(%)表13控制器在4档的数据(励磁电流为50A)励磁电流(A)输出功率(W)客户名称(Customer):博世额定电压(Voltage):77(V)电机型号(Type):YDL-23额定功率(FowerRated):77CW)电机编号(Number):110额定转速(SpeedRated):8测试人员(Tester):3测试日期(TestDate):2014-06-260P00特性参数(Parameter)=起始点(Unload):=转速(n)电流(A)最大转矩点(Iax_Torque)转矩(M)电流(I)转速(n)效率(Eff)输出功率(P2)===效率(Eff)转速(n)转矩(M)电流(I)输出功率(P2)====最大输出功率点(Iax_Pout)效率(Eff)=转速(n)=转矩(M)电流(I)=输出功率(P2)=0.00(%)表14控制器在4档的数据(励磁电流为100A)励磁电流(A)输出功率(W)0电机负载特性曲线客户名称(Customer):博世电机型号(Type):YDL-23电机编号(Number):110测试人员Tester):3额定电压(Voltage):77(V)额定功率(FowerRated):77额定转速(SpeedRated):8立生00特性参数(Parameter)起始点(Unload):转速(n)电流(A)=最大转矩点(Iax_Torque)===转矩(M)电流(I)转速(n)====效率(Eff)=输出功率(P2)效率(Eff)转速(n)转矩(M)电流(I)输出功率(P2)====最大输出功率点(Iax_Pout)效率(Eff)转速(n)转矩(M)电流(I)输出功率(P2)===0.00(%)表15控制器在4档的数据(励磁电流为150A)转速(rpm)输出功率(W)0图27输出功率、转矩随转速的变化图控制器调至4档状况下，在转速到达最大位置稳定后，伴随励磁的增长，转矩和功率呈不停上升趋势。转速基本维持在96rpm。表16为稳定后转速、转矩和功率的数据；图28为4档下输出功率、转矩和转速随励磁电流的变化图。励磁电流(A)转速(rpm)功率(W)图28输出功率、转矩和转速随励磁电流的变化图(4档)试验环节：将控制器档位调至5档，点击软件中“通讯”按钮后，缓慢推至最大位置，待转速稳定一小段时间后，点击软件中的“停止”按钮，松开手柄。观测此时电机转速、转矩和功率变化，记录并保留数据和曲线图。图29、图31和图33分别为励磁电流为4档下50A、100A和150A时电机特性曲线；图30、图32和图34分别为励磁电流为50A、100A和150A时输出功率、转矩随转速的变化曲线；表17-表19为对应的采样数据。(1)励磁设置为50A的状况：客户名称(Customer):博世额定电压(Voltage):77V)电机型号(Type):YDL-23额定功率(FowerRated):77CW)测试人员(Tester):3=特性参数(Parameter)起始点(Unload):转速(n)电流(A)最大转矩点(Iax_Torque)0.00(%)转矩(M)电流(I)转速(n)效率(Eff)输出功率(P2)======特性参数(Parameter)起始点(Unload):转速(n)电流(A)最大转矩点(Iax_Torque)0.00(%)转矩(M)电流(I)转速(n)效率(Eff)输出功率(P2)=====效率(Eff)=转速(n)=转矩(M)=电流(I)=输出功率(P2)=最大输出功率点(Max_Pout)效率(Eff)=0--转速(n)=转矩(M)=电流(I)=输出功率(P2)=表17控制器在5档的数据(励磁电流为50A)励磁电流(A)转速(rpm)输出功率(T)9客户名称(Customer):博世电机型号(Type):YDL-23电机编号(Number):110额定电压(Voltage):77(V)额定功率(FowerRated):77额定转速(SpeedRated):8测试人员(Tester):3测试日期(TestDate):2014-06-26MN.m)P1CW)0特性参数(Parameter)=起始点(Unload):=转速(n)电流(A)最大转矩点(Iax_Torque