電動汽車電機(jī)

瀏覽次數(shù)：15155次
發(fā)布時間：2014/2/4 10:06:16
作者：AnyWay中國

一電動汽車電機(jī)概述

　　電動汽車?yán)秒妱訖C(jī)將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能來實(shí)現(xiàn)驅(qū)動，電動汽車電機(jī)是電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)的主要部件之一。電動汽車電機(jī)的種類多、用途廣、功率覆蓋面大。車輛行駛的路面工況較復(fù)雜，電動汽車電動機(jī)的特性必須要適應(yīng)各種復(fù)雜工況的要求。

　　不同類型的的電動汽車電機(jī)，其控制理論不同，電動汽車控制器也不相同。

圖1 純電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)簡圖

二電動汽車電機(jī)性能要求

　　1、電動汽車電機(jī)應(yīng)該具備較大的起動轉(zhuǎn)矩、良好的啟動性能和良好的加速性能來滿足電動汽車的頻繁啟/停、加/減速和爬坡等要求；

　　2、電動汽車電機(jī)應(yīng)該具備較寬的恒功率范圍，以滿足電動汽車高速行駛的需要；

　　3、電動汽車電機(jī)應(yīng)該具備較大范圍的調(diào)速能力，在低速時具有較大的轉(zhuǎn)矩，在高速時具有高功率，能夠根據(jù)駕駛需要，隨時調(diào)整電動汽車的行駛速度和相應(yīng)的驅(qū)動力；

　　4、電動汽車電機(jī)應(yīng)該具備良好的效率特性,在較寬的轉(zhuǎn)速/轉(zhuǎn)矩范圍內(nèi),獲得最優(yōu)的效率,提高一次充電后的持續(xù)行駛里程,一般要求在典型的駕駛循環(huán)區(qū),獲得85%～93%的效率；

　　5、電動汽車電機(jī)的外形尺寸要求盡可能小，質(zhì)量盡可能輕；

　　6、電動汽車電機(jī)應(yīng)該具備良好的可靠性好，耐溫和耐潮性能強(qiáng)，能夠在較惡劣的環(huán)境下長期工作，運(yùn)行時噪音低，維修方便；

　　7、結(jié)合控制器是否能有效的回收制動產(chǎn)生的能量。

三電動汽車電機(jī)分類

01直流電動機(jī)

　　電動汽車直流電動機(jī)主要包括永磁直流電動機(jī)和電勵磁直流電動機(jī)，電勵磁直流電動機(jī)根據(jù)勵磁方式不同，可分為它勵直流電機(jī)、串勵直流電機(jī)、并勵直流電機(jī)和復(fù)勵直流電機(jī)。

　　優(yōu)點(diǎn)：

　　直流電動機(jī)具有優(yōu)良的電磁轉(zhuǎn)矩控制特性，控制裝置簡單、價廉。

　　缺點(diǎn)：

　　直流電動機(jī)效率較低、可靠性低(有換向器和電刷)、比功率較小。

　　控制系統(tǒng)：

　　直流電動機(jī)控制器一般稱為斬波器，相當(dāng)于在直流電源與直流電機(jī)之間的一個周期性通斷電子開關(guān)。

02異步電動機(jī)

　　優(yōu)點(diǎn)：

　　異步電動機(jī)具有效率高、結(jié)構(gòu)簡單、堅(jiān)實(shí)可靠、免維護(hù)、體積小、重量輕、易于冷卻(可直接向定子和轉(zhuǎn)子噴油)、壽命長、能有效的實(shí)現(xiàn)再生制動等。

　　控制方法：

　　采用變頻調(diào)速技術(shù)，可以方便的實(shí)現(xiàn)異步電機(jī)的無極調(diào)速，常用控制方法有：變壓變頻調(diào)節(jié)(VVVF)；矢量控制調(diào)節(jié)(VC)；直接轉(zhuǎn)矩控制(DSC)等。

03永磁同步電動機(jī)

　　電動汽車用永磁同步電動機(jī)包括基于方波驅(qū)動的無刷直流電動機(jī)（BLDCM）和基于正弦波驅(qū)動的永磁同步電機(jī)（PMSM），兩者機(jī)械部分本質(zhì)上都是交流電機(jī)，由于控制器的輸入為直流，將直流輸入交流輸出的控制器和交流電動機(jī)的結(jié)合體稱為直流電動機(jī)，控制器執(zhí)行有刷直流電機(jī)換向器和電刷的作用。

　　優(yōu)點(diǎn)：

　　永磁同步電機(jī)效率高，比功率大。

　　缺點(diǎn)：

　　控制系統(tǒng)復(fù)雜，成本高，功率范圍較小等。

圖2 電動汽車用無刷直流電動機(jī)

04開關(guān)磁阻電動機(jī)

　　優(yōu)點(diǎn)：

　　啟動轉(zhuǎn)矩大、起動電流小

　　電機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，適應(yīng)于高速運(yùn)轉(zhuǎn)，成本低

　　電機(jī)功率電路簡單

　　可靠性好

　　良好的適應(yīng)性

　　缺點(diǎn)：

　　控制系統(tǒng)復(fù)雜，輸出轉(zhuǎn)矩波動較大，振動大、噪聲大等。

二電動汽車電機(jī)性能對比

表1、電動汽車用直流電機(jī)、異步電機(jī)、永磁同步電機(jī)和開關(guān)磁阻電機(jī)的性能對比

項(xiàng)目	直流電機(jī)	感應(yīng)電機(jī)	永磁電機(jī)	開關(guān)磁阻機(jī)
比功率	低	中	高	較高
峰值效率(%)	85~89	94~95	95~97	90
負(fù)荷效率(%)	80~87	90~92	85~97	78~86
功率因數(shù)(%)	-	82~85	90~93	60~65
恒功率區(qū)	-	1:5	1:2.25	1:3
轉(zhuǎn)速范圍(r/min)	4000~6000	12000~15000	4000~10000	可>15000
可靠性	一般	好	優(yōu)良	好
結(jié)構(gòu)的堅(jiān)固性	差	好	一般	優(yōu)良
電機(jī)外廓	大	中	小	小
電機(jī)質(zhì)量	大	中	小	小
電機(jī)成本 ($/kW)	10	8~12	10~15	6~10
控制操作性能	最好	好	好	好
控制器成本	低	高	高	一般

　　擴(kuò)展閱讀：

　　銀河百科：電動汽車電池

　　銀河產(chǎn)品：電動汽車功率分析儀

　　分享知識、傳遞科學(xué)，原創(chuàng)文章，歡迎轉(zhuǎn)載，轉(zhuǎn)載請注明出處：

上一篇：數(shù)字功率計(jì)

下一篇：電力系統(tǒng)

相關(guān)文章

電動汽車電機(jī)

一電動汽車電機(jī)概述

二電動汽車電機(jī)性能要求

三電動汽車電機(jī)分類

01直流電動機(jī)

02異步電動機(jī)

03永磁同步電動機(jī)

04開關(guān)磁阻電動機(jī)

二電動汽車電機(jī)性能對比

關(guān)于我們

聯(lián)系我們