汽車電機分哪幾種?

電機,俗稱馬達,是指根據(jù)電磁感應(yīng)定律轉(zhuǎn)換或傳輸電能的電磁裝置。電動汽車的電機驅(qū)動系統(tǒng)不同于傳統(tǒng)的工業(yè)電機驅(qū)動。它是一個由有限能量電源供電的驅(qū)動系統(tǒng),在復(fù)雜的工作條件下工作。這就要求驅(qū)動系統(tǒng)具有以下特點:(1)良好的輸出特性,起動和爬升時輸出扭矩高,巡航時轉(zhuǎn)速高;(2)轉(zhuǎn)速范圍寬,響應(yīng)速度快;(3)高效率和大范圍的高能量回收效率;(4)機構(gòu)牢固,重量輕。DC電機、感應(yīng)電機、永磁同步電機和開關(guān)磁阻電機是電動車輛驅(qū)動中常用的電機類型。此外,以輪轂電機為代表的其他驅(qū)動電機系統(tǒng)已經(jīng)吸引了越來越多的關(guān)注。

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直流電機是指能夠?qū)⒅绷麟娔苻D(zhuǎn)化為機械能的旋轉(zhuǎn)電機。在過去的幾十年里,DC電機已經(jīng)廣泛應(yīng)用于電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)。DC電機系統(tǒng)重量大、效率低,電刷和滑環(huán)的存在阻礙了其在電動汽車中的進一步應(yīng)用。隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展和新材料的應(yīng)用,DC電機驅(qū)動系統(tǒng)已經(jīng)基本被其他驅(qū)動電機系統(tǒng)所取代。

感應(yīng)電機是通過電磁感應(yīng)在定子和轉(zhuǎn)子之間感應(yīng)電流以實現(xiàn)機電能量轉(zhuǎn)換的電機。感應(yīng)電動機具有簡單、可靠、轉(zhuǎn)矩脈動小、噪聲低的優(yōu)點,并較早應(yīng)用于電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)。感應(yīng)電機因其價格低廉、維護方便、可靠性高等優(yōu)點,被廣泛應(yīng)用于電動汽車驅(qū)動領(lǐng)域。然而,與永磁電機相比,感應(yīng)電機功率密度低、效率低,限制了其在一些電動汽車驅(qū)動領(lǐng)域的應(yīng)用。此外,電動車用感應(yīng)電動機的驅(qū)動控制,尤其是低速時,一直是一個難點。

永磁電機是一種以永磁體為指定定子的電機。永磁電機因其高功率密度和高效率以及良好的散熱性能而被廣泛應(yīng)用于電動汽車中。然而,目前的永磁電機仍然存在一些不足。當(dāng)環(huán)境惡劣時,永磁材料可能退磁,甚至帶來嚴(yán)重后果。與此同時,大功率永磁電機系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計和制造仍存在一些技術(shù)難點。此外,高成本也是制約永磁電機系統(tǒng)的重要因素。

開關(guān)磁阻電機是一種單邊勵磁雙凸極電機。它具有結(jié)構(gòu)簡單牢固、成本低、起動轉(zhuǎn)矩大、低速性能好的優(yōu)點。由于開關(guān)磁阻電機噪聲和振動大的問題尚未完全解決,開關(guān)磁阻電機在電動汽車中的應(yīng)用并不普遍。目前,開關(guān)磁阻電機作為電動汽車驅(qū)動電機存在的問題和發(fā)展趨勢主要體現(xiàn)在以下兩個方面:(1)低噪聲設(shè)計。雖然開關(guān)磁阻電機驅(qū)動系統(tǒng)的噪聲研究取得了很大進展,但仍未達到令人滿意的水平;(2)開關(guān)磁阻電機的瞬時轉(zhuǎn)矩控制。開關(guān)磁阻電機瞬時轉(zhuǎn)矩控制是降低轉(zhuǎn)矩脈動和噪聲、改善電力驅(qū)動系統(tǒng)動態(tài)性能的最有效方法,但在理論和應(yīng)用上還需要進一步研究和改進。