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電動(dòng)汽車常用驅(qū)動(dòng)電機(jī)的類型及對(duì)比-科技與服務(wù)-科技創(chuàng)新

   日期:2022-06-06     作者:汽車網(wǎng)  聯(lián)系電話:瀏覽:904    

基于純電動(dòng)汽車的特點(diǎn),對(duì)其所采用的電機(jī)也有較高的要求。為了提升最高時(shí)速,電機(jī)應(yīng)有較高的瞬時(shí)功率和功率密度(W/kg);為了增加一次充電行駛距離,電機(jī)應(yīng)有較高的效率;而且電動(dòng)汽車是變速工作的,所以電機(jī)應(yīng)該有較高的高低速綜合效率;此外還應(yīng)該有很強(qiáng)的過載能力、大的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩,轉(zhuǎn)矩響應(yīng)要快。電動(dòng)車啟動(dòng)和爬坡時(shí)速度較低,但要求力矩較大;正常運(yùn)行時(shí)需要的力矩較小,而速度很高,低速時(shí)為恒轉(zhuǎn)矩特性,高速時(shí)為恒功率特性,電機(jī)的運(yùn)行速度范圍應(yīng)該較寬。另外,電機(jī)還應(yīng)具備堅(jiān)固、可靠,有一點(diǎn)防塵防水能力,且成本不能過高的特性。


目前裝車的主要是三種電機(jī),即異步電機(jī)、永磁同步電機(jī)和開關(guān)磁阻電機(jī)。此外,如果按電流類型劃分還可分為直流電機(jī)和交流電機(jī)兩種,但是直流電機(jī)目前已經(jīng)被淘汰。從現(xiàn)已成熟的電機(jī)技術(shù)來看,開關(guān)磁阻電機(jī)在各個(gè)技術(shù)特性方面似乎更符合電動(dòng)車的使用需要,但尚未得到普及。永磁同步電機(jī)應(yīng)用較廣泛。


所謂永磁,是指在制造電機(jī)轉(zhuǎn)子時(shí)加入永磁體,使電機(jī)的性能得到進(jìn)一步提升。而所謂同步,則指的是電子的轉(zhuǎn)速與定子繞組的電流頻率始終保持一致。因此,通過控制電機(jī)的定子繞組輸入電流頻率,電動(dòng)汽車的車速將被控制。與其他類型的電機(jī)相比較,永磁同步電機(jī)的最大優(yōu)點(diǎn)就是具有較高的功率密度和轉(zhuǎn)矩密度。也就是說相比于其他種類的電機(jī),在相同質(zhì)量與體積下,永磁同步電機(jī)能夠?yàn)樾履茉雌囂峁┳畲蟮膭?dòng)力輸出與加速度。這也是在對(duì)空間與自重要求極高的新能源汽車行業(yè),永磁同步電機(jī)成為廣大汽車制造商首選的主要原因。但是,永磁同步電機(jī)也有自身的缺點(diǎn),轉(zhuǎn)子上的永磁材料在高溫、振動(dòng)和過流的條件下,會(huì)產(chǎn)生磁性衰退的現(xiàn)象,所以在相對(duì)復(fù)雜的工作條件下,電機(jī)容易發(fā)生損壞。永磁材料價(jià)格較高,因此整個(gè)電機(jī)及其控制系統(tǒng)成本較高。


相比于永磁同步電機(jī),異步電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是成本低、工藝簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠耐用、維修方便,而且能忍受大幅度的工作溫度變化。反之,溫度大幅度變化會(huì)損壞永磁同步電機(jī)。盡管在重量和體積方面,異步電機(jī)并不占優(yōu)勢(shì),但其轉(zhuǎn)速范圍廣泛以及高達(dá)20,000r/min左右的峰值轉(zhuǎn)速,即使不匹配二級(jí)差速器也能夠滿足該級(jí)別車型高速巡航的轉(zhuǎn)速需求,雖然重量對(duì)車輛續(xù)航里程有著一定影響,但高能量密度的18650電池能夠“掩蓋”電機(jī)重量的劣勢(shì)。此外,異步電機(jī)穩(wěn)定性優(yōu)秀也是被特斯拉選用的重要原因。


開關(guān)磁阻電機(jī)作為一種新型電機(jī),相比其他類型的驅(qū)動(dòng)電機(jī),它的結(jié)構(gòu)最為簡(jiǎn)單,定、轉(zhuǎn)子均為普通硅鋼片疊壓而成的雙凸極結(jié)構(gòu),轉(zhuǎn)子上沒有繞組,定子裝有簡(jiǎn)單的集中繞組,具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單堅(jiān)固、可靠性高、質(zhì)量輕、成本低、效率高、溫升低、易于維修等諸多優(yōu)點(diǎn)。而且它具有直流調(diào)速系統(tǒng)可控性好的優(yōu)良特性,同時(shí)適用于惡劣環(huán)境,非常適合作為電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)電機(jī)使用,曾被專家預(yù)測(cè)為電動(dòng)車領(lǐng)域的一匹黑馬。

 
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