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,这在20世纪80年代中期前曾是国内外研发的首选。但价格高昂、体积和质量较大,使得它们在应用上受到了限制。
永磁无刷电机
永磁无刷系统分为由方波驱动的无刷直流(BLD—CM)和由正弦波驱动的(PMSM),这两者皆能提供高功率密度。由于效率比交流感应更高6个百分点,它们已成为广泛使用于现代汽车中的热点。此类电子设备因体积小、惯性低、高响应速度而备受青睐,但因成本较贵及耐热性有限(仅可耐12C=0I以下),现今日本主导了这一领域。
交流感应电机
早被用于车辆驱动的一种,是调速技术成熟且结构简洁的小型化、高性能选择。优点包括运行可靠、高转速极限以及不需要位置传感器。但缺乏频繁启动加减速所需的大转矩范围,以及噪声问题使其不适合频繁操作环境,如美国与欧洲多数采用此类系统。
开关磁阻(SRM)
SRM以简单可靠著称,可在宽范围内保持效率,并提供灵活控制方式及快速响应时间。不过,由于存在着明显的转矩波动、大噪声需求位置检测器等缺陷,它们未能完全取代其他形式,受到了一定的限制。
这些四种各具特色的电子设备各自带来优劣势,但考虑到能源成本昂贵,因此最理想的是使用最高效率的永磁无刷系统,这已经普遍应用于功率小于100kW的小型现代汽车。在国外,越来越多采用先进设计如直接将单个或一对永久式异步同步马达安装到轮毂上,简化了传统机械部分但要求低速时强大的扭矩表现,在军用越野车和轻型坦克中取得显著进展。