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纯电动汽车的电机类型有哪三种各有什么特点?

发布日期: 2024-08-08 | 作者:同步电机

  的“心脏”,电机的重要性不言而喻,其功率和扭矩的大小直接决定了整车的动力性能。那么市面上在售纯电动车型,

  按照电源性质,电机可分为直流电机和交流电机两大类,目前新能源汽车的电机大多数都采用的是交流电机。其中,交流电机又可分为同步和异步,而直流电机由于功率和体积容量的原因,现在汽车上很少用了,比如,曾经红极一时的丰田普锐斯,采用的就是无刷直流电机。

  在新能源汽车替代传统燃油车的进程中,发动机的重要性也被电动机所取代,然而不同的是,发动机的性能可以用L4、V6、V8、W12等气缸数直接反映出来,电动机就没那么直白了。只能用结构上的不同来区分,比如接下来要说到的永磁同步、励磁同步、感应异步等等。

  永磁同步电机是一种采用永磁体作为转子磁场源的同步电机,与传统的感应电机相比,具有结构相对比较简单,体积小、效率高、功率因数高等优点。

  永磁同步电机的结构主要由定子和转子两部分所组成。其中,转子是由永磁体组成,与定子磁场同步旋转,因此在无负载或轻载工况下,其转速与同步转速几乎相同。定子绕组,就是铜线围绕着定子铁芯进行环绕,经过控制定子绕组的输入电流的频率,能控制磁场旋转频率,进而控制转速和扭矩,实现电能到动能的转换。

  永磁同步电机体积较小、重量较轻,被绝大多数纯电动汽车使用,但是永磁模块必须用到50%以上的稀土材料,所以制作成本也较高。不过制作永磁的稀土材料(钕铁硼等),在国内的储量较为丰富,所以被绝大多数新能源汽车都采用永磁同步电机这一类型。

  励磁(他励)同步电机的特点在于没有永磁体,一定要通过外部电源,来提供永磁铁场的励磁电流,和永磁同步电机都属于同步电机的一种。

  励磁电机是由励磁线圈提供磁场的,一定要通过励磁线圈将电能转化为稳定的磁场,所以工作效率比永磁同步电机低。但是,励磁同步电机在电机转速和负载特性控制等方面具有更高的灵活性,能适应更多种不同的应用场合。

  感应电动机,又称作异步电动机,其转子是可转动的导体,通常多呈鼠笼状。感应异步电机最重要的包含定子、转子、轴承、机壳和端盖等部件,其中定子由定子铁芯和三相定子绕组构成,转子由缠绕线圈的铁芯构成,根据缠绕方法不一样,大致上可以分为绕线式转子和鼠笼式转子。由于转子始终需要切割磁感应线,所以它和旋转磁场的转速并不同步,因此被称为“异步”。

  与永磁同步电机不同,感应异步电机的转子不需要稀土材料,所以制造成本相比来说较低。并且其在高转速工况下表现更出色,适合注重动力性能的车型。

  以上三种电动机,便是当下纯电动汽车中使用频率最高的电机类型。与发动机相比,电动机的技术上的含金量并没那么高,提升功率输出的办法也相对简单的多。设计制造功率更大的电机,通常的做法是加大铁芯,增加绕组截面积和升高电压,增加绕组匝数等。所以,现在的纯电动汽车功率,可以轻轻松松达到200匹以上。


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