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電動(dòng)汽車電機(jī)的類型及其特點(diǎn)

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  • 發(fā)布時(shí)間:2015/8/5 16:38:34
  • 作者:銀河電氣

  由于電動(dòng)汽車的環(huán)保、節(jié)能、輕便的特性,使得電動(dòng)汽車越來越受到各個(gè)國(guó)家的重視。目前,電動(dòng)汽車處于高速發(fā)展的階段,作為電動(dòng)汽車核心部件的電動(dòng)汽車電機(jī)主要有直流電動(dòng)機(jī)、交流三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)、永磁無刷直流電動(dòng)機(jī)、開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)等。

有刷直流電動(dòng)機(jī)

  有刷直流電動(dòng)機(jī)的主要優(yōu)點(diǎn)是控制簡(jiǎn)單、技術(shù)成熟。具有交流電機(jī)不可比擬的優(yōu)良控制特性。在早期開發(fā)的電動(dòng)汽車上都采用直流電動(dòng)機(jī),即使到現(xiàn)在,還有一些電動(dòng)汽車上仍使用直流電動(dòng)機(jī)來驅(qū)動(dòng)。但由于存在電刷和機(jī)械換向器,不但限制了電機(jī)過載能力與速度的進(jìn)一步提高,而且如果長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行,勢(shì)必要經(jīng)常維護(hù)和更換電刷和換向器。另外,由于損耗存在于轉(zhuǎn)子上,使得散熱困難,限制了電機(jī)轉(zhuǎn)矩質(zhì)量比的進(jìn)一步提高。鑒于直流電動(dòng)機(jī)存在以上缺陷,在新研制的電動(dòng)汽車上已基本不采用直流電動(dòng)機(jī)。

交流三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)

  交流三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)是應(yīng)用得最廣泛的電動(dòng)機(jī)。其定子和轉(zhuǎn)子采用硅鋼片疊壓而定子之間沒有相互接觸的滑環(huán)、換向器等部件。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,運(yùn)行可靠,經(jīng)久耐用。交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的功率覆蓋面很寬廣,轉(zhuǎn)速達(dá)到12000~15000r/min??刹捎每諝饫鋮s或液體冷卻方式,冷卻自由度高。對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性好,并能夠?qū)崿F(xiàn)再生反饋制動(dòng)。與同樣功率的直流電動(dòng)機(jī)相比較,效率較高,質(zhì)量減輕一半左右,價(jià)格便宜,維修方便。

永磁無刷直流電動(dòng)機(jī)

  永磁無刷直流電動(dòng)機(jī)是一種高性能的電動(dòng)機(jī)。它的最大特點(diǎn)就是具有直流電動(dòng)機(jī)的外特性而沒有刷組成的機(jī)械接觸結(jié)構(gòu)。加之,它采用永磁體轉(zhuǎn)子,沒有勵(lì)磁損耗:發(fā)熱的電樞繞組又裝在外面的定子上,散熱容易,因此,永磁無刷直流電動(dòng)機(jī)沒有換向火花,沒有無線電干擾,壽命長(zhǎng),運(yùn)行可靠,維修簡(jiǎn)便。此外,它的轉(zhuǎn)速不受機(jī)械換向的限制,如果采用空氣軸承或磁懸浮軸承,可以在每分鐘高達(dá)幾十萬轉(zhuǎn)運(yùn)行。永磁無刷直流電動(dòng)機(jī)機(jī)系統(tǒng)相比具有更高的能量密度和更高的效率,在電動(dòng)汽車中有著很好的應(yīng)用前景。

開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)

  開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)是一種新型電動(dòng)機(jī),該系統(tǒng)具有很多明顯的特點(diǎn):它的結(jié)構(gòu)比其它任何一種電動(dòng)機(jī)都要簡(jiǎn)單,在電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子上沒有滑環(huán)、繞組和永磁體等,只是在定子上有簡(jiǎn)單的集中繞組,繞組的端部較短,沒有相間跨接線,維護(hù)修理容易。因而可靠性好,轉(zhuǎn)速可達(dá)15000 r/min。效率可達(dá)85%~93%,比交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)要高。損耗主要在定子,電機(jī)易于冷卻;轉(zhuǎn)子元永磁體,調(diào)速范圍寬,控制靈活,易于實(shí)現(xiàn)各種特殊要求的轉(zhuǎn)矩一速度特性,而且在很廣的范圍內(nèi)保持高效率。更加適合電動(dòng)汽車動(dòng)力性能要求。

  當(dāng)前,特斯拉公司作為電動(dòng)汽車制造的領(lǐng)先企業(yè),使用的電機(jī)是三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī),而其他電動(dòng)汽車廠商采用的大部分采用永磁無刷直流電動(dòng)機(jī),其中的緣由并不是因?yàn)槿喔袘?yīng)電動(dòng)機(jī)應(yīng)用在電動(dòng)汽車比永磁無刷電動(dòng)機(jī)先進(jìn),而是特斯拉上使用的異步電動(dòng)機(jī)技術(shù)取得了重大突破。過去異步電動(dòng)機(jī)的最大的缺陷就是很難控制轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度,但隨著現(xiàn)代半導(dǎo)體控制技術(shù)的發(fā)展,這一問題已經(jīng)被解決。特斯拉在取得突破的同時(shí)很好的利用了交流三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)重量輕、體積小的特點(diǎn)。

  電動(dòng)汽車在不同的歷史時(shí)期采用了不同的電動(dòng)機(jī),最早采用的是控制性能最好和成本較低的直流電動(dòng)機(jī)。隨著電機(jī)技術(shù)、機(jī)械制造技術(shù)、電力電子技術(shù)和自動(dòng)控制技術(shù)的不斷發(fā)展,交流電動(dòng)機(jī)、永磁無刷直流電動(dòng)機(jī)和開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)顯示出比直流電動(dòng)機(jī)更加優(yōu)越的性能,在電動(dòng)汽車上,這些電動(dòng)機(jī)逐步取代了直流電動(dòng)機(jī)。


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