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驱动电机的简介
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驱动电机的简介

2021-06-16 09:41

驱动电机的简介

电机驱动系统是新能源汽车三大核心部件之一,是新能源汽车车辆行驶中的主要执行结构,其驱动特性决定了汽车行驶的主要性能指标。电动汽车的整个驱动系统包括电机驱动系统与其机械传动机构两个部分。电机驱动系统主要由驱动电机和电机控制器两部分构成。从电机驱动系统的产业价值链来看,驱动电机和电机控制器所占的成本之比大致相同。

在新能源汽车驱动电机的选择上,欧美系与日韩系历来不同。欧美系多采用交流异步电机,而日韩系则一直偏爱永磁同步电机。近日,有外媒报道,在绝缘材料及电器制造展上,特斯拉电机设计师 Konstantinos Laskaris透露,特斯拉MODEL3车型将放弃使用交流异步电机而改为使用永磁同步电机,同时,特斯拉正在希腊打造支电机研发团队,旨在吸纳当地杰出的电机设计人才。另有消息称,特斯拉与富田电机合作,虽然在感应电机的性能上有了较大的突破,但依依旧存在能耗较大、功率因数滞后.高效区窄等问题,而永磁同步电机正好具有高效区宽、体积小、能耗相对较小等特点,因此才计划在 Model3上选择使用永磁同步电机,目的则是为了提升整车性能和续航里程。

那么,这两种电机究竟有哪些区别,在设计时又是如何选择的呢?

交流异步与永磁同步电机

电动汽车/混合动力汽车的电机解决方案一般有:交流异步电机、永磁同步电机和开关磁阻电机三种。其中开关磁阻电动机震动噪声较大,在大型客车上有所应用,而乘用车领域多为前两者,即交流异步电机或永磁同步电机。

交流异步电机和永磁同步电机在结构上是相似的,本质都是通过电磁感应原理产生电流。交流异步电机,是由定子绕组形成的旋转磁场与转子绕组中感应电流的磁场相互作用而产生电磁转矩驱动转子旋转的交流电动机。永磁同步电机,其转子使用永磁体,定子产生电磁转矩来推动转子围绕轴心线进行,定子和转子的磁场是同步的。

它们最主要的差别就在于转子,从材料上看可以简单认为,除了两者都需要使用硅钢片以外,前者没有磁,通常使用铝或铜材料来制造;后者有磁,使用永磁材料。从性能上看,永磁同步电机在瞬态仍然可以保证较高的效率,同时有着更大的功率密度,因此适用于频繁启停的工况以及较小的乘用车布置空间;而交流异步电机胜在成本低、可靠性更高,同时稳态的效率也不错(大部分工况85%~90%以上),因而在高速路网发达的工况以及较大的乘用车布置空间的条件下,交流异步电动机可以满足需求。

 

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