新能源汽車(chē)—電動(dòng)機(jī)的分類(lèi)

廣東中才教學(xué)儀器有限公司 /新能源汽車(chē)純電動(dòng)汽車(chē)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的分類(lèi)及特點(diǎn) 近年來(lái)，伴隨著行業(yè)的發(fā)展，新能源汽車(chē)逐漸被廣泛使用，各大廠商也推出了自家的明星產(chǎn)品。電機(jī)作為電動(dòng)汽車(chē)最重要的部件之一，各大廠商紛紛選擇合宜的電機(jī)，運(yùn)用在自家的產(chǎn)品上。而到底不同的電機(jī)有什么差別？又各自被運(yùn)用到哪些車(chē)型上去了？什么是電機(jī)？ 所謂電機(jī)，就是將電能與機(jī)械能相互轉(zhuǎn)換的一種電力元器件。 當(dāng)電能被轉(zhuǎn)換成機(jī)械能時(shí)，電機(jī)表現(xiàn)出電動(dòng)機(jī)的工作特性；當(dāng)機(jī)械能被轉(zhuǎn)換成電能時(shí)，電機(jī)表現(xiàn)出發(fā)電機(jī)的工作特性。大部分電動(dòng)汽車(chē)在剎車(chē)制動(dòng)的狀態(tài)下，機(jī)械能將被轉(zhuǎn)化成電能，通過(guò)發(fā)電機(jī)來(lái)給電池回饋充電。電動(dòng)機(jī)的發(fā)展?fàn)顟B(tài)及分類(lèi) 電動(dòng)汽車(chē)經(jīng)常采用的驅(qū)動(dòng)電機(jī)有直流電機(jī)、異步電機(jī)、永磁同步電機(jī)和開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)四類(lèi)。最早應(yīng)用于電動(dòng)汽車(chē)的是直流電機(jī)，這種電機(jī)的特點(diǎn)是控制性能好、成本低。隨著電子技術(shù)、機(jī)械制造技術(shù)和自動(dòng)控制技術(shù)的發(fā)展，異步電機(jī)、永磁同步電機(jī)和開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)表現(xiàn)出比直流電機(jī)更加優(yōu)越的性能，這些類(lèi)型的電機(jī)正在逐步取代直流電機(jī)。 下表是電動(dòng)汽車(chē)常用的四種驅(qū)動(dòng)電機(jī)性能比較：直流電動(dòng)機(jī)優(yōu)點(diǎn)：成本低、易控制、調(diào)速性能良好缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜、轉(zhuǎn)速低、體積大、維護(hù)頻繁特性：在電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展早期，直流電機(jī)被作為驅(qū)動(dòng)電機(jī)廣泛應(yīng)用，但是由于其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，導(dǎo)致它的瞬時(shí)過(guò)載能力和電機(jī)轉(zhuǎn)速的提高受到限制，長(zhǎng)時(shí)間工作會(huì)產(chǎn)生損耗，增加維護(hù)成本。此外，電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)電刷冒出的火花使轉(zhuǎn)子發(fā)熱，會(huì)造成高頻電磁干擾，影響整車(chē)其他電器性能。因此，目前電動(dòng)汽車(chē)行業(yè)已經(jīng)基本將直流電動(dòng)機(jī)淘汰。應(yīng)用代表車(chē)型：早期部分車(chē)型小結(jié)：基本上處于淘汰階段，應(yīng)用車(chē)型都是早期上市車(chē)型。永磁同步電機(jī)優(yōu)點(diǎn)：效率高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、重量輕缺點(diǎn)：成本較高、高溫下磁性衰退特性：所謂永磁，是指在制造電機(jī)轉(zhuǎn)子時(shí)加入永磁體，使電機(jī)的性能得到進(jìn)一步提升。而所謂同步，則指的是轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速與定子繞組的電流頻率始終保持一致。因此，通過(guò)控制電機(jī)的定子繞組輸入電流頻率，電動(dòng)汽車(chē)的車(chē)速將最終被控制。 與其他類(lèi)型的電機(jī)相比較，永磁同步電機(jī)最大優(yōu)點(diǎn)就是具有較高的功率密度與轉(zhuǎn)矩密度，說(shuō)白了，就是相比于其他種類(lèi)的電機(jī)，在相同質(zhì)量與體積下，永磁同步電機(jī)能夠?yàn)樾履茉雌?chē)提供最大的動(dòng)力輸出與加速度。這也是在對(duì)空間與自重要求極高的新能源汽車(chē)行業(yè)，永磁同步電機(jī)成為首選的主要原因。 但是，它也有自身的缺點(diǎn)，轉(zhuǎn)子上的永磁材料在高溫、震動(dòng)和過(guò)流的條件下，會(huì)產(chǎn)生磁性衰退的現(xiàn)象，使得電機(jī)容易發(fā)生損壞。應(yīng)用車(chē)型：比亞迪秦、比亞迪宋DM、宋EV300、北汽EV系列、騰勢(shì)400、眾泰E200、榮威ERX5等。小結(jié)：被廣泛使用，成為主流電機(jī)，目前被各大新能源汽車(chē)品牌車(chē)型選用。異步電機(jī)優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性好、成本易控缺點(diǎn)：效率低、調(diào)速性差特性：相比于永磁同步電機(jī)，異步電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是成本低、工藝簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠耐用、維修方便，而且能忍受大幅度的工作溫度變化。反之，溫度大幅變化會(huì)損壞永磁同步電動(dòng)機(jī)。盡管在重量和體積方面，異步電動(dòng)機(jī)并不占優(yōu)，但其轉(zhuǎn)速范圍廣泛以及高達(dá)20000rpm左右的峰值轉(zhuǎn)速，即使不匹配二級(jí)差速器也能夠滿足該級(jí)別車(chē)型高速巡航的轉(zhuǎn)速需求，至于重量對(duì)續(xù)航里程的影響，高能量密度的電池能夠“掩蓋”電機(jī)重量的優(yōu)勢(shì)。應(yīng)用車(chē)型：特斯拉Model S、Modle X、江鈴E200、江鈴E100、江鈴E160、眾泰云100S、芝麻E30等。小結(jié)：只是少量車(chē)型選用，但也不乏主流車(chē)型，從目前來(lái)看，該類(lèi)電機(jī)不會(huì)成為趨勢(shì)。開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小輕便、效率高、成本低缺點(diǎn)：噪聲振動(dòng)大、輸出扭矩脈動(dòng)特性：開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)作為一種新型電機(jī)，相比其他類(lèi)型的驅(qū)動(dòng)電機(jī)而言，它的結(jié)構(gòu)最為簡(jiǎn)單，定、轉(zhuǎn)子均為普通硅鋼片疊壓而成的雙凸極結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)子上沒(méi)有繞組，定子裝有簡(jiǎn)單的集中繞組，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單堅(jiān)固、可靠性高、質(zhì)量輕、成本低、效率高、溫升低、易于維修等優(yōu)點(diǎn)。而且它具有直流調(diào)速系統(tǒng)可控性好的優(yōu)良特性，同時(shí)適用于惡劣環(huán)境，適合作為電動(dòng)汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)使用。業(yè)內(nèi)人士預(yù)測(cè)，開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)將成為電動(dòng)汽車(chē)領(lǐng)域的一匹黑馬。應(yīng)用代表車(chē)型：無(wú)小結(jié)：暫未被廣泛應(yīng)用，但未來(lái)有可能因?yàn)槠鋬?yōu)良特性，而成為主流電機(jī)。 作為電動(dòng)汽車(chē)重要組成部件，不同電機(jī)的選用，會(huì)決定該電動(dòng)車(chē)生產(chǎn)成本與使用情況。對(duì)于時(shí)下來(lái)講，被廣泛應(yīng)用的尚屬永磁同步電機(jī)，最主要的兩點(diǎn)是可