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分别是直流有刷、永磁无刷、交流感应和开关磁阻,每种都有其独特之处。
直流有刷电机
直流有刷电机结构简单且技术成熟,其转矩控制能力远超交流电机,这使得它在20世纪80年代中期仍然是国内外研究的重点。但由于价格昂贵体积大,在应用于电动汽车时受到限制。
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)。这两者都拥有较高功率密度,控制方式与感应型相似。它们具有效率可比交流感应高6个百分点,因此在广泛应用于电子车辆中,是当前研发热点。这类设备因能量密度高、体积小、惯性低且响应迅速,对于电子车辆来说非常合适,但由于成本较高以及永磁材料仅耐热12c=0I以下,它们并不适用于所有环境条件。
目前,由日本开发的主要采用了这种设计的事物。而随着技术进步,这些优势使得这些设备对于未来电子车辆市场来说充满了潜力。
交流感应電機
交流感應電機也是早期電子車輛中的選擇之一,它們具有簡單結構、小體積、高可靠性等優點,但轉速控制範圍較小,轉矩特性不佳,這限制了他們對於頻繁啟動和加減速需求較大的電子車輛的適應。在美國和歐洲,有許多電子車輛採用這種設計。
開關磁阻電機
開關磁阻電機(SRM)具有靈活控制、高效運行等優點,但是存在著轉矩波動大、噪聲問題等缺陷,使得它們並未廣泛應用於電子車輛上。
總結來說,這四種類型各自具有一定的優劣勢,而為了節省能源,使用效率最高的無繞射永磁同步馬達已經被廣泛應用於小功率100kW以下的小型自動汽車上。在國外,一些先進技術,如直接將馬達與輪子聯接形成全新的「電動輪」設計,即去除傳統變速箱及複雜傳動部件,大幅簡化汽車結構。此方法要求馬達在低轉速時產生巨大扭矩,並且對軍事越野載具或輕型坦克也有著重大的影響。近年來,以美英法德為主導國家,在軍事領域實施相關技術取得顯著成果。