電動(dòng)汽車常用的6種類型電機(jī)分別是:直流無刷電機(jī)、永磁同步電機(jī)、感應(yīng)電機(jī)、開關(guān)磁阻電機(jī)、同步磁阻電機(jī)和軸向磁通無鐵心永磁電機(jī)。
1、電動(dòng)汽車電機(jī)類型:直流無刷電機(jī)
直流無刷電機(jī)帶永磁體,因無換向器和電刷而被稱為無刷。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刷直流電機(jī)。
2、電動(dòng)汽車電機(jī)類型:永磁同步電機(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。
3、電動(dòng)汽車電機(jī)類型:感應(yīng)電機(jī)
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)。
4、電動(dòng)汽車電機(jī)類型:開關(guān)磁阻電機(jī)
開關(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,增加開關(guān)電路還會(huì)帶來噪聲。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。
5、電動(dòng)汽車電機(jī)類型:同步磁阻電機(jī)
同步磁阻電動(dòng)機(jī)是同步電動(dòng)機(jī)的一種,該電機(jī)的轉(zhuǎn)矩是由于通過轉(zhuǎn)子的直軸和正交軸的磁導(dǎo)率的差異,它沒有永磁體或勵(lì)磁繞組。目前,這種類型的電機(jī)由于其簡(jiǎn)單而堅(jiān)固的結(jié)構(gòu)而變得非常流行,成為電動(dòng)和混合動(dòng)力汽車的一種洗擇。同步磁阻電動(dòng)機(jī)的主要優(yōu)點(diǎn)主在于不存在籠型轉(zhuǎn)子的損耗,因?yàn)榕c相同尺寸的感應(yīng)電機(jī)相比,該電機(jī)允許更高的永久扭矩。同步磁阻電機(jī)的與感應(yīng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)相比,基于磁場(chǎng)的控制算法簡(jiǎn)單。準(zhǔn)確的扭矩是可以合理設(shè)計(jì)的,不會(huì)影響轉(zhuǎn)子的溫度與感應(yīng)電機(jī)和永磁體等其他電機(jī)相比,因此同步磁阻電機(jī)電機(jī)的轉(zhuǎn)子成本低。
6、電動(dòng)汽車電機(jī)類型:軸向磁通無鐵心永磁電機(jī)
軸向磁通無鐵心永磁電機(jī)是當(dāng)前最先進(jìn)的電動(dòng)汽車用電機(jī)。其外轉(zhuǎn)子無槽,因而無需鐵心。 它也無定子鐵心,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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