驅動電動機的作用是將電源的電能轉化為機械能,通過傳動裝置或直接驅動車輪和工作裝置。電動汽車驅動電機類型:目前電動車電機主要採用以下兩類,交流異步電機和稀土永磁同步電動機,下面我們就一起了解下電動汽車驅動電機區別特點。
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電動汽車驅動電機:直流電動機
在電動汽車發展的早期,大部分的電動汽車都採用直流電動機作為驅動電機,這類電機技術較為成熟,有著控制方式容易,調速優良的特點,曾經在調速電動機領域內有著最為廣泛的應用。但是由於直流電動機有著複雜的機械結構,例如:電刷和機械換向器等,導致它的瞬時過載能力和電機轉速的進一步提高受到限制,而且在長時間工作的情況下,電機的機械結構會產生損耗,提高了維護成本。此外,電動機運轉時電刷冒出的火花使轉子發熱,浪費能量,散熱困難,也會造成高頻電磁幹擾,影響整車性能。由於直流電動機有著以上缺點,目前的電動汽車已經基本將直流電機淘汰。
電動汽車驅動電機:交流異步電動機
交流異步電機是目前工業中應用十分廣泛的一類電機,其特點是定、轉子由矽鋼片疊壓而成,兩端用鋁蓋封裝,定、轉子之間沒有相互接觸的機械部件,結構簡單,運行可靠耐用,維修方便。交流異步電機與同功率的直流電動機相比效率更高,質量約輕了二分之一左右。如果採用矢量控制的控制方式,可以獲得與直流電機相媲美的可控性和更寬的調速範圍。由於有著效率高、比功率較大、適合於高速運轉等優勢,交流異步機是目前大功率電動汽車上應用最廣的電機。目前,交流異步電機已經大規模化生產,有著各種類型的成熟產品可以選擇。但在高速運轉的情況下電機的轉子發熱嚴重,工作時要保證電機冷卻,同時異步電機的驅動、控制系統很複雜,電機本體的成本也偏高,相比較於永磁式電動機和開關磁阻電機而言,異步電機的效率和功率密度偏低,對於提高電動汽車的最大行駛裡程不利。
電動汽車交流異步電動機
電動汽車驅動電機:永磁式電動機
永磁式電動機根據定子繞組的電流波形的不同可分為兩種類型,一種是無刷直流電機,它具有矩形脈衝波電流;另一種是永磁同步電機,它具有正弦波電流。這兩種電機在結構和工作原理上大體相同,轉子都是永磁體,減少了勵磁所帶來的損耗,定子上安裝有繞組通過交流電來產生轉矩,所以冷卻相對容易。由於這類電機不需要安裝電刷和機械換向結構,工作時不會產生換向火花,運行安全可靠,維修方便,能量利用率較高。
永磁式電動機的控制系統相比於交流異步電機的控制系統來說更加簡單。但是由於受到永磁材料工藝的限制,使得永磁式電動機的功率範圍較小,一般最大功率只有幾十千萬,這是永磁電機最大的缺點。同時,轉子上的永磁材料在高溫、震動和過流的條件下,會產生磁性衰退的現象,所以在相對複雜的工作條件下,永磁式電機容易發生損壞。而且永磁材料價格較高,因此整個電機及其控制系統成本較高。
電動汽車驅動電機:開關磁阻電機
開關磁阻電機作為一種新型電機,相比其他類型的驅動電機而言,開關磁阻電機的結構最為簡單,定、轉子均為普通矽鋼片疊壓而成的雙凸極結構,轉子上沒有繞組,定子裝有簡單的集中繞組,具有結構簡單堅固、可靠性高、質量輕、成本低、效率高、溫升低、易於維修等諸多優點。而且它具有直流調速系統的可控性好的優良特性,同時適用於惡劣環境,非常適合作為電動汽車的驅動電機使用。
考慮到作為電動汽車驅動電機使用,直流電機和永磁式電機在結構和面對複雜的工作環境適應性太差,很容易發生機械和退磁的故障,所以本文著重介紹開關磁阻電機與交流異步機相比,有著以下方面的明顯優勢。