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        電動汽車用驅動電機有哪幾種

        責任編輯:南陽電機   發布時間:2018/2/1 11:04:11    人氣:   

         驅動電機作為電動汽車的核心動力系統很大程度上決定了電動汽車的動力性能好壞和續駛里程長短。最常用的電動汽車驅動電動機主要有直流電機、開關磁阻電機、感應電機和永磁同步電機四類,針對這幾種常用的電動汽車驅動電機,研究機構對幾種電機的尺寸、重量、效率、成本及驅動控制性能等多方面進行了對比分析。下面簡要介紹一下應用幾種電機的驅動系統特點。
          (1)直流電機
          由于直流電機過載能力強,起動和制動轉矩較大,動態特性好,同時直流電機機械特性是平行的直線,調速范圍廣,調速特性平滑,易于控制且其控制方法比較成熟,早期開發的電動汽車及機車車輛均采用直流電機驅動。但是,采用直流電機作為驅動電機也存在較多問題。直流電機在換向時,電刷和換向器摩擦產生火花和磨損,使得電機工作時噪聲較大、故障多,保養和維護頻繁,電機壽命變短。隨著電動汽車驅動電機轉速與功率要求的增加,直流電機的缺點進一步被放大,極大地限制了直流電機在電動汽車驅動系統上的應用。
          (3)開關磁阻電機
          開關磁阻電機轉子上沒有繞組和永磁體,其結構是四種電機中最堅固的,而且這樣的結構使得電機制造簡單、成本低、散熱特性較好。
          相對于直流電機和感應電機,開關磁阻電機具有更高的效率,而且可以在較寬泛的功率和轉速范圍內高效率運行,這種特性十分符合電動汽車驅動的要求。但是,由于外加電壓的階躍型變化,使得定子電流、電機徑向力變化率突變,使得開關磁阻電機輸出轉矩中存在較大的脈動,再加上其結構和各相工作時的不對稱,導致開關磁阻電機工作時產生較大的噪聲和振動。這是開關磁阻電機在電動汽車驅動系統中應用時普遍存在和急需解決的一個問題。
          (2)感應電機
          與直流電機相比,感應電機沒有電刷和換向器,其結構簡單可靠,保養和維護也相對容易,其性能在大功率高轉速的場合明顯優于直流電機。與永磁同步電機相比,感應電機不需要采用稀土材料,對于一些稀土材料缺乏國家來說是一種很好的選擇。因此,通用、福特等美國汽車公司驅動電機很多采用感應電機。但是,感應電機調速性能較差,起動和過載能力不如直流電機,不太適合頻繁啟動與加減速的電動汽車使用。同開關磁阻電機與永磁同步電機,其效率也較低,不利于目前電動汽車急需解決的續駛里程問題的改善。
          (4)永磁同步電機
          由于取消了電勵磁系統,永磁同步電機結構簡單,運行可靠,而且效率相對較高。隨著高性能的稀土永磁材料的廣泛應用,永磁同步電機的運行效率與功率密度均有較大程度的提高。矢量控制理論的出現使得永磁同步電機的調速控制變得同直流電機調速一樣簡單。通過弱磁控制,永磁同步電機最高轉速可以達到10000r/min以上,這就使得永磁同步電機在滿足電動汽車驅動需求的前提下擁有更小的體積和質量,更適合電動汽車驅動系統,因此受到各國電動汽車研究機構的高度重視。
          由于永磁同步電機在效率和功率密度等方面的優勢,越來越多的汽車廠商傾向于采用永磁同步電機,加之我國永磁材料資源儲備豐富,永磁同步電機制造成本將進一步降低,相對于其他種類的電機,其優勢必將更加顯著。

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