某电动自行车的铭牌上的技术参数如下表所示.规格 后轮驱动直流永磁毂电机车型 26”电动自行车 额定输出功率 120W整车质量 30kg 额定电压 40V最大载重 120kg 额定电流 3.5A质量为M=70kg的人骑此电动自行车沿平直公路行驶,所受阻力f恒为车和人总重的k=0.02倍.取g=10m/s2,求:(1)此车的永磁毂电机在额定电压下正常工作时的效率η.(2)仅在电机以额定功率提供动力的情况下,人骑车行驶的最大速度vm.
问题描述:
某电动自行车的铭牌上的技术参数如下表所示.
规格 | 后轮驱动直流永磁毂电机 | |||
车型 | 26”电动自行车 | 额定输出功率 | 120W | |
整车质量 | 30kg | 额定电压 | 40V | |
最大载重 | 120kg | 额定电流 | 3.5A |
(1)此车的永磁毂电机在额定电压下正常工作时的效率η.
(2)仅在电机以额定功率提供动力的情况下,人骑车行驶的最大速度vm.
答
知识点:本题关键对车受力分析后,运用平衡条件或牛顿第二定律列式求解,同时要用到牵引力与功率和速度的关系公式.
(1)由表可知,电机的额定电压U0=40V,额定电流I0=5V,
所以电机正常工作时的输入功率为 P入=U0I0
代入数据,得 P入=140W
所以,电机的效率为:η=
×100% P出 P入
代入数据,得:η=85.7%
(2)行驶时所受阻力 f=k(M+m)g
当达到最大速度vm时,有 P出=fvm
代入数据,得 vm=6.0m/s
答:(1)此车的永磁毂电机在额定电压下正常工作时的效率为85.7%.
(2)仅在电机以额定功率提供动力的情况下,人骑车行驶的最大速度为6.0m/s.
答案解析:(1)根据电动机的输入功率和输出功率求出电动机正常工作时的效率.
(2)当牵引力等于阻力时,人骑车的速度最大,根据输出功率和阻力的大小求出最大速率.
考试点:功率、平均功率和瞬时功率.
知识点:本题关键对车受力分析后,运用平衡条件或牛顿第二定律列式求解,同时要用到牵引力与功率和速度的关系公式.