解析電動汽車的四種驅(qū)動電機(jī)

　　在環(huán)保的大環(huán)境下，電動汽車也成為了近年來研究的熱點，電動汽車在城市交通中可以實現(xiàn)零排放或極低排放，在環(huán)保領(lǐng)域優(yōu)勢巨大，各國都在努力發(fā)展電動汽車。電動汽車主要是由電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)、電池系統(tǒng)和整車控制系統(tǒng)三部分構(gòu)成，其中的電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)是直接將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的部分，決定了電動汽車的性能指標(biāo)。因此，對于驅(qū)動電機(jī)的選擇就尤為重要。

　　1、電動汽車對于驅(qū)動電機(jī)的要求

　　目前對于電動汽車性能的評定，主要是考慮以下三個性能指標(biāo)：

　　(1)最大行駛里程(km)：電動汽車在電池充滿電后的最大行駛里程；

　　(2)加速能力(s)：電動汽車從靜止加速到一定的時速所需要的最小時間；

　　(3)最高時速(km/h)：電動汽車所能達(dá)到的最高時速。

　　針對于電動汽車的驅(qū)動特點所設(shè)計的電機(jī)，相比于工業(yè)用電機(jī)有著特殊的性能要求：

　　(1)電動汽車驅(qū)動電機(jī)通常要求可以頻繁的啟動/停車、加速/減速、轉(zhuǎn)矩控制的動態(tài)性能要求較高；

　　(2)為了減少整車的重量，通常取消多級變速器，這就要求在低速或爬坡時，電機(jī)可以提供較高的轉(zhuǎn)矩，通常來說要能夠承受4-5倍的過載；

　　(3)要求調(diào)速范圍盡量大，同時在整個調(diào)速范圍內(nèi)還需要保持較高的運行效率；

　　(4)電機(jī)設(shè)計時盡量設(shè)計為高額定轉(zhuǎn)速，同時盡量采用鋁合金外殼，高速電機(jī)體積小，有利于減少電動汽車的重量；

　　(5)電動汽車應(yīng)具有最優(yōu)化的能量利用，具有制動能量回收功能，再生制動回收的能量一般要達(dá)到總能量的10%-20%；

　　(6)電動汽車所使用的電機(jī)工作環(huán)境更加復(fù)雜、惡劣，要求電機(jī)在有著很好的可靠性和環(huán)境適應(yīng)性，同時還要保證電機(jī)生產(chǎn)的成本不能過高。

　　2、幾種常用的驅(qū)動電機(jī)

　　2.1直流電動機(jī)

　　在電動汽車發(fā)展的早期，大部分的電動汽車都采用直流電動機(jī)作為驅(qū)動電機(jī)，這類電機(jī)技術(shù)較為成熟，有著控制方式容易，調(diào)速優(yōu)良的特點，曾經(jīng)在調(diào)速電動機(jī)領(lǐng)域內(nèi)有著最為廣泛的應(yīng)用。但是由于直流電動機(jī)有著復(fù)雜的機(jī)械結(jié)構(gòu)，例如：電刷和機(jī)械換向器等，導(dǎo)致它的瞬時過載能力和電機(jī)轉(zhuǎn)速的進(jìn)一步提高受到限制，而且在長時間工作的情況下，電機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)會產(chǎn)生損耗，提高了維護(hù)成本。此外，電動機(jī)運轉(zhuǎn)時電刷冒出的火花使轉(zhuǎn)子發(fā)熱，浪費能量，散熱困難，也會造成高頻電磁干擾，影響整車性能。由于直流電動機(jī)有著以上缺點，目前的電動汽車已經(jīng)基本將直流電機(jī)淘汰。

　　2.2交流異步電動機(jī)

　　交流異步電機(jī)是目前工業(yè)中應(yīng)用十分廣泛的一類電機(jī)，其特點是定、轉(zhuǎn)子由硅鋼片疊壓而成，兩端用鋁蓋封裝，定、轉(zhuǎn)子之間沒有相互接觸的機(jī)械部件，結(jié)構(gòu)簡單，運行可靠耐用，維修方便。交流異步電機(jī)與同功率的直流電動機(jī)相比效率更高，質(zhì)量約輕了二分之一左右。如果采用矢量控制的控制方式，可以獲得與直流電機(jī)相媲美的可控性和更寬的調(diào)速范圍。由于有著效率高、比功率較大、適合于高速運轉(zhuǎn)等優(yōu)勢，交流異步機(jī)是目前大功率電動汽車上應(yīng)用最廣的電機(jī)。目前，交流異步電機(jī)已經(jīng)大規(guī)模化生產(chǎn)，有著各種類型的成熟產(chǎn)品可以選擇。但在高速運轉(zhuǎn)的情況下電機(jī)的轉(zhuǎn)子發(fā)熱嚴(yán)重，工作時要保證電機(jī)冷卻，同時異步電機(jī)的驅(qū)動、控制系統(tǒng)很復(fù)雜，電機(jī)本體的成本也偏高，相比較于永磁式電動機(jī)和開關(guān)磁阻電機(jī)而言，異步電機(jī)的效率和功率密度偏低，對于提高電動汽車的最大行駛里程不利。

 

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