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驅動電機的簡介
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驅動電機的簡介

2021-06-16 09:41

驅動電機的簡介

電機驅動系統是新能源汽車三大核心部件之一,是新能源汽車車輛行駛中的主要執行結構,其驅動特性決定了汽車行駛的主要性能指標。電動汽車的整個驅動系統包括電機驅動系統與其機械傳動機構兩個部分。電機驅動系統主要由驅動電機和電機控制器兩部分構成。從電機驅動系統的產業價值鏈來看,驅動電機和電機控制器所占的成本之比大致相同。

在新能源汽車驅動電機的選擇上,歐美系與日韓系歷來不同。歐美系多采用交流異步電機,而日韓系則一直偏愛永磁同步電機。近日,有外媒報道,在絕緣材料及電器制造展上,特斯拉電機設計師 Konstantinos Laskaris透露,特斯拉MODEL3車型將放棄使用交流異步電機而改為使用永磁同步電機,同時,特斯拉正在希臘打造支電機研發團隊,旨在吸納當地杰出的電機設計人才。另有消息稱,特斯拉與富田電機合作,雖然在感應電機的性能上有了較大的突破,但依依舊存在能耗較大、功率因數滯后.高效區窄等問題,而永磁同步電機正好具有高效區寬、體積小、能耗相對較小等特點,因此才計劃在 Model3上選擇使用永磁同步電機,目的則是為了提升整車性能和續航里程。

那么,這兩種電機究竟有哪些區別,在設計時又是如何選擇的呢?

交流異步與永磁同步電機

電動汽車/混合動力汽車的電機解決方案一般有:交流異步電機、永磁同步電機和開關磁阻電機三種。其中開關磁阻電動機震動噪聲較大,在大型客車上有所應用,而乘用車領域多為前兩者,即交流異步電機或永磁同步電機。

交流異步電機和永磁同步電機在結構上是相似的,本質都是通過電磁感應原理產生電流。交流異步電機,是由定子繞組形成的旋轉磁場與轉子繞組中感應電流的磁場相互作用而產生電磁轉矩驅動轉子旋轉的交流電動機。永磁同步電機,其轉子使用永磁體,定子產生電磁轉矩來推動轉子圍繞軸心線進行,定子和轉子的磁場是同步的。

它們最主要的差別就在于轉子,從材料上看可以簡單認為,除了兩者都需要使用硅鋼片以外,前者沒有磁,通常使用鋁或銅材料來制造;后者有磁,使用永磁材料。從性能上看,永磁同步電機在瞬態仍然可以保證較高的效率,同時有著更大的功率密度,因此適用于頻繁啟停的工況以及較小的乘用車布置空間;而交流異步電機勝在成本低、可靠性更高,同時穩態的效率也不錯(大部分工況85%~90%以上),因而在高速路網發達的工況以及較大的乘用車布置空間的條件下,交流異步電動機可以滿足需求。

 

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