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驱动电机是电动汽车三大主要部件之一,重要性对于电动汽车来说极其重要。电动汽车的驱动电机取代了燃油汽车中的发动机,运用电机控制机将电能转换为机械能来驱动汽车行驶,是电动汽车的唯一动力源。
电动汽车驱动电机
一、电动汽车驱动电机种类
目前电动汽车驱动电机的种类主要有永磁同步电机、交流异步电机和开关磁阻电机三种。
1、电动汽车驱动电机: 永磁同步电机
在三种电动汽车驱动电机中,永磁同步电机因其优异的性能,是主流的电动汽车驱动电机品类。
永磁同步电机拥有体积小、质量轻、功率大、精度高、可靠性高的特点可以为车辆输出最大的动力及加速度,甚至永磁同步电机的工作效率可以达到97%,这是其他类型电机不能完成的。但是拥有优异性能的同时,永磁同步电机的价格也很高,因其特殊的结构及成分,永磁同步电机主要应用在要求较高的电动汽车上。
电动汽车永磁同步电机
2、电动汽车驱动电机: 交流异步电机
交流异步电机是目前工业中应用十分广泛的一类电机,是将转子放置于旋转磁场中,在磁场作用下获得一个转动力矩,转子多为鼠笼状的可旋转导体。交流异步电机的控制器采用脉宽调制的方式实现高压直流到三相交流的电源变换,采用变频器实现电机调速,采用矢量控制或直接转矩控制实现转矩控制的快速响应,满足负载变化特性的要求。 交流异步电机的优点在于结构简单、稳定性好,定子转子无直接接触,磁场不依赖于磁铁产生,运行可靠性强,转速高,维护成本低,不足之处在于能耗高,转子发热快,长期高速运行需要配套冷却系统;因恒速性能好,所以可调速性较差,需要装配的额外的调速器。 目前,交流异步电机主要用于空间和速度度性能要求不高的电动客车、商用车和物流车等车型中,从目前来看,该类电机不会成为趋势。
电动汽车交流异步电机
3、电动汽车驱动电机: 开关磁阻电机
开关磁阻电机作为一种新型电机,相比其他类型的驱动电机而言,它的结构最为简单,定子转子均为普通硅钢片叠压而成的双凸极结构,转子上没有绕组,定子装有简单的集中绕组,具有结构简单坚固、可靠性高、质量轻、成本低、效率高、温升低、易于维修等优点。
虽然开关磁阻电机结构简单,但控制系统的设计相对复杂,需要位置检测器、系统非线性特性,磁场为跳跃性旋转。在实际运转的过程中,电机本身发出的噪音和振动很大,尤其是负载运行的情况下,这两点尤为明显,因此开关磁阻电机必须要克服这两项技术阻碍,才能广泛应用于电动车领域;
电动汽车开关磁阻电机
随着电动汽车驱动技术的快速发展,许多新结构或新概念电机已经投入研究。其中新型永磁无刷电机是目前最有前景的电机之一,包括混合励磁型、轮毅型、双定子型、记忆型以及磁性齿轮复合型等。此外非晶电机也开始走进新能源汽车领域,作为新代高性能电机,其自身的优越性必将对新能源汽车产业的发展起到巨大的推动作用。
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