导语:电动汽车驱动电机是其核心组件,四种主要类型分别是直流有刷、永磁无刷、交流感应和开关磁阻。这些电机各具特色,但在应用中存在着不同的限制和挑战。
直流有刷电机
直流有刷电机的结构相对简单,其技术成熟度较高,同时它拥有优于交流电机的转矩控制能力。尽管如此,它们因价格昂贵、体积庞大而受到限制。在20世纪80年代中期之前,这些电机仍然是国内外研究的焦点。不过,由于成本和体积上的缺陷,它们在实际应用中的使用受到了制约。
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)以及由正弦波驱动的无刷直流系统(PMSM),它们都具有出色的功率密度。与感应式相比,无brushless设计能够提供更高效率,最高可达6%以上。这类别车得以广泛应用,并且正在成为当前研发热点之一。由于能量密度高、效率优异以及体积小、惯性轻等特点,无brushless适合作为现代车辆驾驶系统的一部分,对未来发展展现出巨大的潜力。不幸的是,这类产品因材料成本较高,而永磁材料通常只能承受12°C以下温度环境。此外,由日本开发的许多新型号混合动力汽车采用了这种设计。
交流感应電機
交流感应電機早已被用于多款車型,其调速控制技术相当成熟。它们以结构简洁、高效运行为卖点,包括低噪声、高转速极限以及不需要位置传感器等优势。但是,由于其转速控制范围有限,以及无法满足频繁启动或加减速需求,因此并不适合所有类型的情境。这一设计普遍用于美国及欧洲制造商生产的一些模型。
开关磁阻電機(SRM)
开关磁阻電機因其简单性可靠性而受到青睐,它们可以在宽广范围内工作并保持良好性能。此外,SRM提供了灵活性的四象限运行能力快捷响应速度快,并且经济实惠。但是在实际操作中发现SRM存在扭矩波动问题,大幅增加噪音,并且必须配备位置检测器,从而降低了其实用价值。
综上所述,每种类型皆具独特之处,但考虑到能源资源稀缺且昂贵,因此选择最有效率的永磁無 Brushes 电動馬達(PMSM)是一种比较理智的人选。这已经被广泛地应用在功率小於100kW 的现代交通工具上。而国外则越来越多地采用直接将电子马达安装到轮毂上,即所谓“电子轮”或“轮毂马达”。这消除了传统机械部件,如变速箱、大梁轴及驱擎桥等,使得整车更加精简。不过,这要求电子马达能产生强劲扭矩,即使在低转数下也能维持一定水平尤其对于军用越野车来说,对于基准转数至最高转数比例达到10:1才算合格近年间,该技术已被引入军事领域用于装甲运输工具及轻型坦克取得显著进展。