导语:电动汽车驱动电机是其核心组件,采用多种类型,其中包括直流有刷、永磁无刷、交流感应和开关磁阻四大类。这些电机各有特点与优势,为车辆提供了不同的性能选择。
直流有刷电机
直流有刷电机的结构相对简单,技术成熟,但价格较高,其体积和质量也较大,这限制了它们在电动汽车上的应用。不过,它们具有优良的转矩控制特性,在20世纪80年代中期仍是主要研发对象。
永磁无刷电机
永磁无刷电机可以分为由方波驱动的无刷直流系统(BLD-CM)和由正弦波驱动的无刷直流系统(PMSM),这两者都具有较高功率密度,并且控制方式与感应型相似。它们的主要优点是效率比交流感应型更高6%,因此在广泛应用于现代汽车中。此类电机会体积小、惯性低、响应快,是当前热门研究领域。虽然成本较高且耐热性能有限,但它们适合于快速加速、高效能量输出需求的环境。
交流感应電機
交流感应電機由于调速技术成熟,结构简单,便于制造维护,因此在早期广泛用于電動車。但它們轉速調節範圍較窄,不適合頻繁啟動或加減速的情況下使用。美國及歐洲研發的大多數電動車採用此類型引擎。
開關磁阻電機
開關磁阻電機(SRM)因其簡單可靠、轉速與轉矩範圍寬廣以及易於控制而受到青睞。但實際應用表明SRM存在著轉矩波動大與噪音問題,這些缺陷限制了其應用的廣泛性。
總結來說,每種類型都具有一定的優點與缺點,而為了充分利用稀缺能源——即儲存於各種形式之中的能源,因此選擇效率最高(如無法供給過剩)但成本最低(例如通過設計優化)的永久馬達無軸行走系統被認為是一個理想解決方案,並已經被廣泛應用於小規模100kW以下的小型現代汽車上。在國外,一些先進技術正在將這些馬達直接安裝到輪子上,以避免傳統汽車複雜的地板傳遞部件,這樣做既簡化了一切,也提高了一切。然而,這需要從低運転速度產生大量扭矩,尤其是在軍事越野車或輕坦克上,這需要一台能夠承受極端條件並維持最佳性能的一台馬達基站操作時間長達1:10。在最近幾年裡,加拿大英國法國德國等國家將這種技術應用于軍事越野車和輕戰鬥坦克,並取得顯著成果。