永磁同步電機(jī)為何更受主流車(chē)企青睞？

在新能源汽車(chē)蒸蒸日上發(fā)展的當(dāng)下，我們從討論燃油車(chē)的發(fā)動(dòng)機(jī)好不好轉(zhuǎn)換為討論電車(chē)的三電系統(tǒng)、電機(jī)類型和性能。驅(qū)動(dòng)電機(jī)作為三大核心部件之一，其一般以永磁同步電機(jī)、交流異步電機(jī)、直流電機(jī)等幾類為主，目前國(guó)內(nèi)大多車(chē)企都選擇采用永磁同步電機(jī)。

永磁同步電機(jī)的“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)一步的提升，而“同步”則指轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速與定子繞組的電流頻率始終保持一致。

永磁同步電機(jī)在轉(zhuǎn)子上嵌入永磁體后，由永磁體來(lái)建立轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)，在正常工作時(shí)轉(zhuǎn)子與定子磁場(chǎng)同步運(yùn)行，轉(zhuǎn)子中無(wú)感應(yīng)電流，不存在轉(zhuǎn)子電阻損耗，只此一項(xiàng)就可以較大程度提高電機(jī)效率。

永磁同步電機(jī)的轉(zhuǎn)子自帶磁力，這使得電機(jī)的功率密度較大，相對(duì)其它電機(jī)效率更高、調(diào)速性能拔尖，且發(fā)熱小，因此電機(jī)冷卻結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，具有體積小、重量輕、噪聲小的優(yōu)勢(shì)?，F(xiàn)在國(guó)內(nèi)多數(shù)車(chē)企傾向采用永磁同步電機(jī)，如藝達(dá)永磁同步電機(jī)，其轉(zhuǎn)子總成含有釹鐵硼永磁體，整體電機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊，更具輕量化優(yōu)勢(shì)。永磁同步電機(jī)結(jié)構(gòu)允許的過(guò)載電流大，可靠性顯著提高，采用全封閉結(jié)構(gòu)，無(wú)傳動(dòng)齒輪磨損、無(wú)傳動(dòng)齒輪噪聲，可實(shí)現(xiàn)免潤(rùn)滑油、免維護(hù)。

永磁同步電機(jī)工作方式分為兩種：一種是通過(guò)變頻調(diào)速器控制電機(jī)達(dá)到同步，一種是通過(guò)異步起動(dòng)方式來(lái)達(dá)到同步。

變頻調(diào)速器方式：永磁同步電機(jī)的電源采用變頻調(diào)速器提供，啟動(dòng)時(shí)變頻器輸出頻率從0開(kāi)始連續(xù)上升到工作頻率，電機(jī)轉(zhuǎn)速則跟隨變頻器輸出頻率同步上升，改變變頻器輸出頻率即可改變電機(jī)轉(zhuǎn)速。

異步起動(dòng)方式：永磁同步電機(jī)的啟動(dòng)和運(yùn)行是由定子繞組、轉(zhuǎn)子鼠籠繞組和永磁體這三者產(chǎn)生的磁場(chǎng)的相互作用而形成。在不需要調(diào)速的場(chǎng)合直接用三相交流電供電的方法是在永磁轉(zhuǎn)子上加裝籠型繞組。

目前永磁同步電機(jī)所采用的永磁材料多數(shù)以釹鐵硼為主，釹鐵硼是目前磁性最高的永磁材料，由于永磁材料的昂貴，其占據(jù)整體材料的一大半成本，且屬于稀有資源，所以永磁同步電機(jī)的成本較高。另一點(diǎn)是電機(jī)高溫（溫度達(dá)150℃-180℃）、環(huán)境高溫等情況下，溫差變化大容易導(dǎo)致退磁現(xiàn)象。

釹鐵硼永磁材料

現(xiàn)在技術(shù)壁壘不斷突破，如調(diào)整優(yōu)化磁鋼、增加永磁體厚度、降低調(diào)整轉(zhuǎn)子溫升等解決方式來(lái)減少退磁現(xiàn)象。我國(guó)是稀土資源大國(guó)，擁有全球70%的稀土資源，釹鐵硼磁性材料的總產(chǎn)量達(dá)到全球的80%，目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)已經(jīng)涌現(xiàn)了不少成熟高效的永磁同步電機(jī)，國(guó)內(nèi)主流車(chē)企大多對(duì)永磁同步電機(jī)更為青睞。永磁同步電機(jī)市場(chǎng)及技術(shù)方案也仍有很大的發(fā)展空間，未來(lái)藝達(dá)也將繼續(xù)研發(fā)創(chuàng)新，探索更多可能性。