电机的工作原理详解揭秘电动汽车驱动系统的多样面纱

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年代中期仍然是主导研究对象。不过,由于价格昂贵体积大,它们在应用上受到了限制。

永磁无刷电机

永磁无刷系统包括方波驱动的无刷直流(BLD— CM)和正弦波驱动的无刷直流(PMSM),它们都具有高功率密度。控制方式与感应型相似,但效率可以提高6%,因此,在汽车上得到广泛应用,成为当前研发热点。这类电机具有小体积、高效率,有着良好的未来前景,但因成本较高和耐热性有限(仅12°C)而受到限制。日本研制的主要使用这种类型。

交流感应电机

交流感应型结构简单、成本低,是早期用于车辆的选择。优点包括运行可靠、噪声低等,但缺乏频繁启动加减速所需转矩特性,因此不适合频繁变化需求。在美国及欧洲,有些研发采用此类设计。

开关磁阻(SRM) 电机

SRM具备灵活控制、高效运行但存在噪声大及位置检测器需要等问题,使得实际应用受到限制。

每种类型各具优势与局限性,但由于能源昂贵,永磁无刷型被认为最为合理,因为它们已经广泛用于小功率100kW以下现代汽车中。而国外已开始采用直接将性能先进的轮毂内置永磁式电子齿轮,将传统机械部件简化。但这要求在低转速时提供大量扭矩,并特别适用于军用越野车或轻坦克领域,最近取得了显著成果。

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