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广泛应用于这一领域,包括直流有刷、永磁无刷、交流感应和开关磁阻。
直流有刷电机
直流有刷电机以其简单的结构和成熟的技术而著称。它们能够提供卓越的转矩控制能力,这在20世纪80年代中期依然是国内外研究重点。但由于成本较高、体积及质量巨大,它们在实际应用中的使用受到限制。
永磁无刷电机
永磁无刷电机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)。这两种类型都具有高功率密度,其控制方式与交流感应类似。它们以效率之所以高6个百分点而受到青睐,在电子车辆中取得了广泛认可。这类设备因能量密度高、体积小、惯性低且响应迅速,是理想的选择。不过,由于价格昂贵,并且耐热性能有限,只适用于12°C以下环境。在日本研发的一些电子车辆主要采用此类设备。
交流感应电机
交流感应电机会利用成熟调速技术,使得它们拥有简洁设计、小型化、高可靠性以及低噪音等优势,但它缺乏频繁启动加减速所需的大转矩范围。此外,它们对速度控制范围较小,因此不适合频繁变化需求强烈的情况下的电子车辆。北美洲及欧洲一些研发机构则倾向于使用这种类型。
开关磁阻(SRM) 电机
开关磁阻(SRM) 电机会因为其灵活性和运行效率,而被认为是一种潜力巨大的解决方案。这一型号可以在宽范围内工作并具有快速响应特性,但实际应用显示出噪声问题以及需要位置检测器等挑战,因此目前受到了一定程度限制。
每一种上述四种不同类型的机械都各具优缺点,对于电子车辆来说,由于能源来源多数来自昂贵但珍贵的地球资源——各种能源储存装置,所以选择最有效率最高的是永磁无触耙式运动机械最符合预算要求,而且已经被广泛用于功率小於100千瓦的小型现代電子車輛上。在国外,一些先进设计已经开始采用直接将这些机械安装到轮子上,从而消除了传统自动变速箱、中间轴、驱动桥等复杂部件,将整体结构简化了许多。但这要求这些机械必须能够在低速度下提供大量扭矩特别是在军用越野车或轻装坦克这样的极端条件下,尤其对于后者的标准,即最大转速为1:10时。而近年来美国、日本英国法国德国等国家已将此技术运用到军用越野车与轻重坦克上取得了显著效果。