导语:电动汽车驱动电机是其核心组件,至关重要。四种主要类型的电机被广泛使用,包括直流有刷、永磁无刷、交流感应和开关磁阻。
直流有刷电机
直流有刷电机以其简单的结构和成熟的技术而闻名,它们具有优于交流电机的转矩控制特性。这使得它们在20世纪80年代中期之前成为国内外研究和开发的主力。但由于成本高昂、体积大且重,它们在实际应用中受到限制。
永磁无刷电机
永磁无刷电机分为方波驱动系统(BLD—CM)和正弦波驱动系统(PMSM),这两者都享有一定的功率密度,并且可以通过类似的控制方式来操作。它们因效率远高于交流感应电机会,而备受青睐。尽管价格较高,而且只能承受12c=0I以下温度,但它们已经成为当前研发热点之一。此类设备体积小、轻盈、高效,可迅速响应,是理想的驱动系统,有着巨大的潜力。不过,由于需要耐热材料,其适用范围有限。
目前,日本制造商普遍采用这些高性能的小型化永磁无刷发动机,以提升整车性能并减少能源消耗。
交流感应 电器
交流感应 电器长时间以来一直是推进车辆移动的一种常见方法。它之所以受到欢迎,是因为结构简洁、便携、小巧且经济实惠,同时运行可靠,不会产生剧烈振幅或噪音。此外,它们不需要位置传感器,这进一步增加了其吸引力。不过,由于转速控制范围狭窄以及转矩特性的局限性,使得它们不太适合频繁加减速或启动/停止重复进行的事务,因此并不常用于这种需求强烈的情境下,如美国及欧洲研制的一些车型所示。
开关 磁阻 电器(SRM)
开关 磁阻 电器(SRM)以其灵活性著称,可以在宽广范围内提供稳定、高效运行。不仅如此,它们还能实现四象限运行速度快,并且相对廉价。但尽管如此,他们也存在一些缺陷,比如转矩波动大、噪声水平较高,以及对于位置检测设备依赖,这些都限制了他们在实际应用中的使用场景。
综上所述,每种类型的電機各具特色,但考虑到能源成本(主要来自各种電池),选择最高效率最合理的是永磁無刷電機,因为它已被广泛用于现代小功率(低於100kW)的電動車上。在国外,一些先进设计已经将多个这样的永久磁同步马达直接安装到轮毂上,从而省略了传统汽车上的变速箱、大梁轴及传送桥等复杂部件,从而显著简化整个机械装置。这一概念要求每台马达能够产生足够扭矩,即使是在非常低速度的情况下,也尤为关键,特别是在军用越野车或轻型坦克领域,其中要求每台马达能够从最高速度缩放至1:10比例。而近年来,该技术已经成功应用于这些领域并取得了一系列令人印象深刻的地面成就。