导语:电动汽车驱动电机是其核心组件,采用多种类型,其中直流有刷、永磁无刷、交流感应和开关磁阻四大类。这些电机各具特点,为汽车的未来发展注入了新的活力。
直流有刷电机
直流有刷电机因其技术成熟和优良的转矩控制能力,在20世纪80年代中期曾是国内外主要研发对象。但由于价格高昂、体积和质量较大,它们在应用上受到限制。
永磁无刷电机
永磁无刷电机包括方波驱动的无刷直流系统(BLD-CM)及正弦波驱动的无刷直流系统(PMSM),两者都具有高功率密度,其控制方式与交流感应类似。它们之所以受欢迎,是因为效率可达交流感应6%以上,因此在现代车辆中得到了广泛应用。这种设计提供了更小体积、高效能以及响应速度快,使其成为当前最热门的研究领域。不过,由于成本较高,并且耐热性能有限,这限制了它们在极端环境下的使用。此外,由日本研制的大部分新型汽车采用这一技术。
交流感应電機
交流感應電機早已成為車輛動力的重要選項,因為它們結構簡單、體積小巧、成本低廉,並且運行可靠且噪音較低。但由於轉速調節範圍狹窄,以及轉矩特性不佳,這些電機並不適合頻繁加減速的情況下使用,例如美國及歐洲開發的大多數電動車採用這種技術。
开关磁阻(SRM)電機
开关磁阻(SRM)電機因其簡單可靠、高效能以及靈活控制而受到青睞,但實際應用中卻遇到轉矩波動大與噪聲問題等缺陷,所以未能廣泛應用於市場上。在全球許多國家,尤其是在軍事領域,SRM被視為一個潛力無限的技術選項,因為它可以直接驅動軍用越野車或輕型坦克,而無需複雜傳統汽油引擎所需的一系列部件。
總結來說,這四種類型之間存在著各自獨特優點與挑戰。在面對價格昂貴但珍贵的能源時,比如從充满可能性的太阳能板或风能发电站获得时,用最有效率的是永磁无刷式将会变得更加理智。这一技术已经广泛用于目前市场上的许多功率小于100kW的小型车辆。而随着科技進步,一些国家正在探索更先进的解决方案,如直接將传统机械传递单元简化至最基本形式,即通过整合一个单独的小型永久分立马赫伦斯(PMS)或者同步马赫伦斯(Synchronous Reluctance)马赫伦斯来实现“轮毂”设计,从而彻底消除变速箱带来的复杂性并减少重量,同时提高灵活性。这一趋势也让我们对未来驾驶体验充满期待。