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详解电动汽车用电机

  • 浏览次数:12177次
  • 颁布功夫:2015/10/26 16:56:23
  • 作者:ljl_yinhe

  目前传统汽车市场处于下行趋向,, ,,,,国内汽车同比产销量已持续降落,, ,,,,与之截然分歧的是,, ,,,,新能源汽车行业景气宇持续走高,, ,,,,2013年特斯拉电动跑车的推出,, ,,,,将电动汽车的关注度提高到前所未有的高度。。。 。。。。。电动汽车的动力输出,, ,,,,选用的是什么电机呢?

目前电动汽车用电机类型

  目前幼型乘用电动汽车选取的电机根基能够分为异步电机和永磁同步电机两个堡垒。。。 。。。。。

  特斯拉“Model S”高机能电动跑车选取的是异步电机,, ,,,,比亚迪“秦”油电混合动力汽车选取的是永磁同步电机,, ,,,,宝马i3、i8油电混合动力汽车选取的是“混合”同步电机,, ,,,,其实也是基于永磁同步电机加磁阻电机的道理来设计的。。。 。。。。。

  异步电机又称为感应电动机,, ,,,,物理学家特斯拉于1883年发现造作了世界上第一台感应电机模型。。。 。。。。。异步电机在定子绕组加三订互换电后,, ,,,,会形成旋转磁场,, ,,,,其转子上的关合的导条会由于切割定子磁场的磁力线而感应出电势和电流,, ,,,,而带电(电流)的导体在磁场中就会产生运动,, ,,,,这样电动机转子就旋转起来了。。。 。。。。。旋转磁场的速度和转子旋转速度分歧步,, ,,,,存在转差率s,, ,,,,所以称为异步电机。。。 。。。。。

  同步电机与异步电机的定子绕组是一样的,, ,,,,区别在于电机的转子结构,, ,,,,异步电机的转子是短路的绕组,, ,,,,靠电磁感应产生电流,, ,,,,而同步电机的转子结构相对复杂,, ,,,,有直流励磁绕组,, ,,,,表加励磁电源。。。 。。。。。永磁同步电机是同步电机的一种,, ,,,,选取永磁体取代转子直流绕组,, ,,,,成立转子磁场。。。 。。。。。

电动汽车选用电机的个性

  下面从异步电机和永磁同步电机的个性来分析,, ,,,,为什么分歧的厂家会选择分歧类型的电机。。。 。。。。。

  异步电机的利益:结构单一、造价成本低、高速时效能不会降低,, ,,,,弊端是整体效能低。。。 。。。。。

  永磁同步电机的利益:效能高、弊端是成本高、永磁体失磁,, ,,,,高速时效能较低(铁损极度大)。。。 。。。。。

01电机效能

  异步电机在工作时,, ,,,,转子绕组要吸收部门电能励磁,, ,,,,这部门电能最终以电流在转子绕组中发热亏损掉,, ,,,,它降低了异步电机的效能。。。 。。。。。

  永磁同步电机在转子上嵌了永磁体后,, ,,,,由永磁体来成立转子磁场,, ,,,,在正常工作时转子与定子磁场同步运行,, ,,,,转子中无感应电流,, ,,,,不存在转子电阻损耗,, ,,,,提高了永磁同步电机的效能。。。 。。。。。

  所以永磁同步电机与异步电机相比,, ,,,,在效能方面拥有显著的优势。。。 。。。。。但是,, ,,,,特斯拉的独到之处在其异步电机转子方面选取了其专利技术和的特殊的装置工艺,, ,,,,大大提高了异步电机的效能。。。 。。。。。

  传统异步电机转子,, ,,,,使用铜条插入转子铁芯,, ,,,,将铜条结尾和端环焊接起来,, ,,,,形成关合的鼠笼。。。 。。。。。如图1所示。。。 。。。。。

鼠笼式异步电机转子结构图

图1 鼠笼式异步电机转子结构图

  铜条结尾与端环的接触面积决定着整个鼠笼转子的导电机能,, ,,,,影响电机的运行效能,, ,,,,端环的自身强杜纂焊接点强度决定着电机的靠得住性。。。 。。。。。

鼠笼转子焊点断开

图2 鼠笼转子焊点断开

  特斯拉的专利技术是在传统铜条装置的基础上再距离插入稍长一些的铜片,, ,,,,最后使用一个禁锢环将所有的铜片固定,, ,,,,铜条与铜片间接触面积很大,, ,,,,增高了导电机能,, ,,,,提高了运行效能。。。 。。。。。特斯拉电机的效能已经靠近永磁同步电机的效能。。。 。。。。。

 特斯拉异步电机转子专利技术

图3 特斯拉异步电机转子专利技术

02电机高速机能

  异步电机的转速为:n=60f(1-s)/p,, ,,,,永磁同步电机的转速为:n=60f/p,, ,,,,其中f为供电频率,, ,,,,p为电机的极对数。。。 。。。。。异步电机能够通过扭转供电频率f、电动机的极对数p及转差率s达到调速主张。。。 。。。。。永磁同步电机能够通过扭转供电频率f、电动机的极对数p达到调速主张。。。 。。。。。当电机的极对数为固定的情况下,, ,,,,异步电机能够变频、变转差率进行调速,, ,,,,而永磁同步电机只能通过变频调速。。。 。。。。。

  当电动汽车必要高速度时,, ,,,,永磁同步电机只能提高供电频率来增长转速,, ,,,,但是电机的铁损逐步增长,, ,,,,随着速度越来越快,, ,,,,在高频时铁损逐步成为电机内部的重要损耗。。。 。。。。。

  所以,, ,,,,永磁同步电机在高转速时的效能会降低,, ,,,,而异步电机能够通过选取变转差率来提高转速,, ,,,,高转速的效能能够维持根基不变。。。 。。。。。

03电机成本

  永磁同步电机的永磁体原料为稀土,, ,,,,稀土作为有限资源,, ,,,,并且结构相对复杂,, ,,,,造作成本高。。。 。。。。。一致级永磁同步电机的价值是异步电机的2~3倍以上。。。 。。。。。

04永磁同步电机有失磁风险

  我们在中学的物理中学过,, ,,,,一根磁化的针,, ,,,,使其退磁的步骤有:1、火上烤,, ,,,,2、在地面上反复摔打。。。 。。。。。

  所以,, ,,,,永磁同步电机的永磁体在高温(有关文件中说永磁体达到140度,, ,,,,会产生不成逆的退磁景象)和强烈机械振动等的表部影响,, ,,,,随着功夫的推移会产生消磁景象,, ,,,,降低电机的靠得住性和效能。。。 。。。。。

  选取永磁同步电机的电动汽车,, ,,,,会在电机散热、缓冲方面做加强设计,, ,,,,这部门会增长空间结构和成本。。。 。。。。。

总结

  电动汽车电机的选择,, ,,,,分歧的电动汽车厂商肯定是出于各方能综合的思考,, ,,,,我这里只是作为一个单一的总结。。。 。。。。。

  特斯拉“Model S”纯电动跑车注沉运动机能,, ,,,,出厂最高速度可达225Km/h,, ,,,,效能不是第一思考点,, ,,,,并且其选取了新的专利技术,, ,,,,提高了异步电机的效能。。。 。。。。。就义的那一点效能,, ,,,,换取的是成本的节约,, ,,,,并且无需另表设计散热,, ,,,,节约空间。。。 。。。。。

  对于油电混合动力汽车,, ,,,,其设计的启程点就是为了节能,, ,,,,选用电机的第一思考身分就是效能,, ,,,,所以永磁同步电机是第一选择。。。 。。。。。并且由因而油电混合,, ,,,,能够添补永磁同步电机在高转速时效能降落的问题。。。 。。。。。


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