导语:电动汽车驱动电机是其核心组件,采用直流有刷、永磁无刷、交流感应和开关磁阻等四种类型。其中,直流有刷电机虽然技术成熟,但因价格昂贵而受限;永磁无刷电机以高效率、高功率密度著称,是当前研发热点;交流感应电机结构简单,但转速控制范围有限;开关磁阻电机灵活控制但存在噪声大缺点。
直流有刷电机
直流有刷电机的优势在于良好的转矩控制特性,但其体积和质量较大,成本较高,这限制了其在实际应用中的广泛使用。尽管如此,它们仍然是20世纪80年代中期国内外主要研发对象。
永磁无刷电机
永磁无刷电机会分为由方波驱动的无刷直流系统(BLD-CM)与由正弦波驱动的无刷直流系统(PMSM),两者都具有较高功率密度,其控制方式与交流感应类似。它们的优点包括能量密度高、效率可达6%之上,因此在现代车辆中得到了广泛应用。然而,由于价格较高以及耐热能力有限(一般仅12°C=0I以下),这使得它成为研究领域的焦点。此类设备适用于小型化、高效能输出需求强烈的情境,如日本所研制的大多数新能源汽车。
交流感应電機
交流感應電機早已被用於電動車輛驅動,以其簡單結構、小體積、小重量低成本及可靠運行為優點。但由於轉速調節範圍狹窄且轉矩特性不佳,這類型電機並非適合頻繁加減速或頻繁啟停的情況下使用。在美國和歐洲,一些電子汽車便採用這種設計。
开关磁阻電機
開關磁阻電機(SRM)因其簡單易維護、高效能輸出以及對環境適應能力強等優點,在技術上具有很大的發展潛力。但實際應用中發現到SRM存在著轉矩波動較大、噪聲問題較多,以及需要位置檢測器等缺陷,這些問題限制了它們廣泛應用的可能性。
總結來說,每種類型都各自具有一定的優劣勢,而為了充分利用稀缺資源——即從各種形式的儲存池提供的一定數量的能源,所以選擇最高效能達到的無極旋轉馬達最為理想,並已經被廣泛地應用於小於100kW的小尺寸現代車輛上。而國外隨著性能更先進的直接將馬達與輪軌連接稱作“輪毂馬達”的科技進步,一些國家開始將此技術應用至軍事領域如越野車和輕型坦克,其中尤以美英法德國家取得顯著成果。