時(shí)間:2022-08-02 16:47:43來(lái)源:中國(guó)傳動(dòng)網(wǎng)
電動(dòng)汽車可以采用7種類型的電機(jī),它們是什么?分別具有什么特點(diǎn)?本視頻將給出答案。
用于電動(dòng)汽車的電機(jī)有7種類型,分別是:有刷直流電機(jī)、無(wú)刷直流電機(jī)、永磁同步電機(jī)、感應(yīng)電機(jī)、開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)、同步磁阻電機(jī)和軸向磁通無(wú)鐵心永磁電機(jī)。
有刷直流電機(jī)是最簡(jiǎn)單的直流電機(jī), 它利用電刷通過(guò)機(jī)械換向?qū)㈦娏鱾鹘o電機(jī)繞組。電樞或轉(zhuǎn)子是電磁體,磁場(chǎng)是永磁體。這種電機(jī)無(wú)需控制器來(lái)操作或改變速度,低速時(shí)能提供最大扭矩。缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)笨重、效率低、電刷會(huì)生熱并導(dǎo)致效率低下,熱量在轉(zhuǎn)子中心而難以消除。 因此,有刷直流電機(jī)已不再用于電動(dòng)汽車。
無(wú)刷直流電機(jī)帶永磁體,因無(wú)換向器和電刷而被稱為無(wú)刷。它采用電子換向,免維護(hù),具有起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大、效率高達(dá)95%-98%的牽引特性,適合高功率密度設(shè)計(jì)。 這種牽引特性使無(wú)刷直流電機(jī)在電動(dòng)汽車中應(yīng)用廣泛,適用于最大功率60千瓦的小型汽車。缺點(diǎn)是恒功率范圍有限、扭矩隨速度增大而減小、永磁體導(dǎo)致成本高昂。豐田普銳斯就采用了無(wú)刷直流電機(jī)。
永磁同步電機(jī)的轉(zhuǎn)子上有永磁體,它具有高功率密度和高效率的牽引特性,可用于更高的額定功率,因而比其他電機(jī)昂貴。這種電機(jī)能在不同的速度范圍內(nèi)工作,無(wú)需齒輪系統(tǒng)。它高效緊湊,適合輪轂應(yīng)用,低速時(shí)也具有高扭矩。缺點(diǎn)是在輪轂中高速運(yùn)行時(shí)鐵耗嚴(yán)重。目前永磁同步電機(jī)多用于混動(dòng)和電動(dòng)汽車,如雪佛蘭Bolt、福特Focus、日產(chǎn)Leaf 和寶馬i3。
感應(yīng)電機(jī)不像直流電機(jī)那樣能在固定電壓和固定頻率下產(chǎn)生高起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。但這可以利用各種控制方法來(lái)改變,如矢量控制或磁場(chǎng)定向控制。利用這些控制方法,可以在電機(jī)起動(dòng)時(shí)獲得滿足牽引所需的最大扭矩。鼠籠式感應(yīng)電機(jī)維修少、使用壽命長(zhǎng),設(shè)計(jì)效率可達(dá)92%-95%。缺點(diǎn)是需要復(fù)雜的逆變電路,電機(jī)控制困難。由于成本低,感應(yīng)電機(jī)成為高性能電動(dòng)汽車的首選。特斯拉Model S就是證明感應(yīng)電機(jī)性能高的最好例子。豐田RAV4 和通用EV1 也使用了這種電機(jī)。
開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)是具有雙重顯著性的一類可變磁阻電機(jī),結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單堅(jiān)固,轉(zhuǎn)子是一塊無(wú)繞組或永磁體的疊壓鋼片。這減少了轉(zhuǎn)子慣性,有助于提高加速度。堅(jiān)固性使這種電機(jī)適合高速應(yīng)用,并能提供高功率密度。其缺點(diǎn)是控制復(fù)雜,增加開(kāi)關(guān)電路還會(huì)帶來(lái)噪聲。同步磁阻電機(jī)是一種具有磁阻性質(zhì)的同步電機(jī),轉(zhuǎn)矩由轉(zhuǎn)子的交、直軸磁阻差異引起,無(wú)勵(lì)磁繞組或永磁體。這種電機(jī)因結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單堅(jiān)固而在電動(dòng)和混動(dòng)汽車中日益流行。其優(yōu)點(diǎn)是無(wú)轉(zhuǎn)子損耗,能提供比同樣大小的感應(yīng)電機(jī)更高的永久轉(zhuǎn)矩。
軸向磁通無(wú)鐵心永磁電機(jī)是當(dāng)前最先進(jìn)的電動(dòng)汽車用電機(jī)。其外轉(zhuǎn)子無(wú)槽,因而無(wú)需鐵心。 它也無(wú)定子鐵心,因而重量輕。氣隙磁場(chǎng)的徑向分量提供了更高的功率密度。這種電機(jī)的轉(zhuǎn)子可裝在車輪側(cè),定子繞組放在軸上。無(wú)槽設(shè)計(jì)令其銅損少,效率高,可用空間多。雷諾Coupe就采用了這種電機(jī)。
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