电动汽车电机类型-电动汽车电机类型有以下哪几种?
1.电动汽车有哪几种驱动电机?
2.现在电动车电机一般分几种?怎么区分是什么电机
3.电动汽车驱动电机功率一般多大
4.电动汽车电机差别
5.纯电动汽车搭载的交流异步电机与永磁同步电机有何区别?
电动汽车有哪几种驱动电机?
直流电动机、交流电动机、永磁同步电动机交流异步电动机等等。异步电机虽然成本低、维修方便,但效率低、调速性差。只是少量车型选用,但也不乏主流车型,从目前来看,该类电机不会成为趋势。永磁同步电动机的结构与直流电动机相似。
这样便可具备无刷直流电动机结构简单、运行可靠、功率密度大、调速性能好等特点。与此同时,由于永磁同步电动机用的驱动方式不同于直流电动机,所以,在噪音以及控制环节上,永磁同步电动机更胜一筹。
主要优势:
只要用一个大功率三极管或场效应管或继电器直接带动电机即可,当电机需要双向转动时,可以使用由4个功率元件组成的H桥电路或者使用一个双刀双掷的继电器。
如果不需要调速,只要使用继电器即可;但如果需要调速,可以使用三极管,场效应管等开关元件实现PWM(脉冲宽度调制)调速。
现在电动车电机一般分几种?怎么区分是什么电机
有刷直流电机型:用永磁有刷直流电机,这种电机优点是控制系统简单,成本低,过载能力强,但需要换向器和电刷,存在着机械磨损,影响了有刷电机的效率。
无刷直流电机型:用科技含量较高的永磁无刷直流电机,由于无须电刷,没转动齿轮,不存在电刷的机械磨损。因此,他无干扰、寿命长、效率高、运行可靠、维护简单。与有刷电机相比,不足之处是控制系统复杂、成本较高,虽然如此,但将是直流驱动电机的发展趋势。
扩展资料:
用于电动汽车的驱动电机与常规的工业电机不同。电动汽车的驱动电机通常要求频繁的启动/停车、加速/减速,低速或爬坡时要求高转矩,高速行驶时要求低转矩,并要求变速范围大。
而工业电机通常优化在额定的工作点。因此,电动汽车驱动电机比较独特,应单独归为一类。
对无刷电机而言,根据电机是否具有位置传感器,又分为有位置传感器无刷电机和无位置传感器无刷电机。对于无位置传感器的无刷电机,必须要先将车用脚蹬起来,等电机具有一定的旋转速度以后,控制器才能识别到无刷电机的相位,然后控制器才能对电机供电。
由于无位置传感器无刷电机不能实现零速度启动,所以在2000年以后生产的电动车上用得较少。电动车行业内使用的无刷电机,普遍用有位置传感器无刷电机。旋转180°,线圈不动,霍耳元件感应到S极磁场,此时P1与R2截止,P2与R1导通,可以看到电流i’从电池正极经过R1、线圈、P2流到电池负极。
通电线圈中的A点的电流i’方向是指向接线头的方向(矢量方向与i’矢量方向相反),磁钢受到线圈的反作用力,一样产生向逆时针方向的旋转力矩。电动车用无刷电机的磁钢数量比较多,线圈一般有3组,每组线圈都有相应的霍耳元件(3相线圈有3个霍耳元件),这样电机旋转时就更平稳,效率更高。
当磁钢旋转时,霍耳元件感应到磁场方向变化后给出相应控制信号,无刷控制器根据此信号控制着上3路与下3路功率管的导通与截止。
参考资料:
电动汽车驱动电机功率一般多大
摘要:随着环境保护意识深入人心,电动汽车成了许多人购买汽车的选择,电动汽车的好坏与驱动电机息息相关。电动汽车电机类型主要有有刷直流电机、交流三相感应电动机、永磁无刷直流电动机、交流异步电机和同步电机五种,不同的电动汽车驱动电机的特点也不同。电动汽车电机功率的大小与汽车类型有关,一般纯电动汽车电机功率在6KW左右,混合动力汽车电机功率要大很多。下面来了解一下电动汽车电机类型及特点吧!一、电动汽车电机类型有哪些
1、有刷直流电机
有刷直流电动机的主要优点是控制简单、技术成熟。具有交流电机不可比拟的优良控制特性。在早期开发的电动汽车上都用直流电动机,即使到现在,还有一些电动汽车上仍使用直流电动机来驱动。
但由于存在电刷和机械换向器,不但限制了电机过载能力与速度的进一步提高,而且如果长时间运行,势必要经常维护和更换电刷和换向器。另外,由于损耗存在于转子上,使得散热困难,限制了电机转矩质量比的进一步提高。鉴于直流电动机存在以上缺陷,在新研制的电动汽车上已基本不用直流电动机。
2、交流三相感应电动机
交流三相感应电动机是应用得最广泛的电动机。其定子和转子用硅钢片叠压而定子之间没有相互接触的滑环、换向器等部件。结构简单,运行可靠,经久耐用。
交流感应电动机的功率覆盖面很宽广,转速达到12000~15000r/min。可用空气冷却或液体冷却方式,冷却自由度高。对环境的适应性好,并能够实现再生反馈制动。与同样功率的直流电动机相比较,效率较高,质量减轻一半左右,价格便宜,维修方便。
3、永磁无刷直流电动机
永磁无刷直流电动机是一种高性能的电动机。它的最大特点就是具有直流电动机的外特性而没有刷组成的机械接触结构。加之,它用永磁体转子,没有励磁损耗:发热的电枢绕组又装在外面的定子上,散热容易,因此,永磁无刷直流电动机没有换向火花,没有无线电干扰,寿命长,运行可靠,维修简便。
此外,它的转速不受机械换向的限制,如果用空气轴承或磁悬浮轴承,可以在每分钟高达几十万转运行。永磁无刷直流电动机机系统相比具有更高的能量密度和更高的效率,在电动汽车中有着很好的应用前景。
4、交流异步电机
交流异步电机是目前工业中应用十分广泛的一类电机,其特点是定、转子由硅钢片叠压而成,两端用铝盖封装,定、转子之间没有相互接触的机械部件,结构简单,运行可靠耐用,维修方便。
工作原理是通过定子的旋转磁场在转子中产生感应电流,产生电磁转矩,转子中并不直接产生磁场.因此,转子的转速一定是小于同步速的(没有这个差值,即转差率,就没有转子感应电流),也因此叫做异步电机。
5、同步电机
在电动汽车发展的早期,很多电动汽车都是用直流电动机方案。主要是看中了直流电机的产品成熟,控制方式容易,调速优良的特点。
二、电动汽车驱动电机功率一般多大
电动汽车分很多种,不同的电动汽车电机功率也有所不同:
1、如果是老年代步车,即纯电动汽车的话,其最高速度也就是60km/h,其驱动电机功率一般是在6KW左右。
2、如果是混合动力汽车,它利用传统汽车的内燃机和电动汽车的驱动电机进行混合驱动,将部分对汽油的需求转化为对电量的需求,因此功率比较大,一般在45KW左右。
3、如果是较大的插电式混合动力汽车(整备重量2.0吨),它的电池相对比较大,可以外部充电,可以用纯电模式行驶,电池电量耗尽后再以混合动力模式(以内燃机为主)行驶,并适时向电池充电,这样的电动汽车对电机功率的要求非常高,其驱动电机功率基本维持在90KW左右。
电动汽车电机差别
新能源汽车有三大优势:环保、经济、简单。在纯电动汽车中尤其明显:电动机代替燃油发动机由电动机驱动,没有自动变速器。与自动变速器相比,该电机结构简单,技术成熟,运行可靠。甚至被认为是中国汽车工业在新能源汽车产业中的实现&ldquo弯道超车。希望的领域之一。新能源电动蒸汽伴侣需要由电机驱动系统、电池系统和车辆调节系统三部分组成,其中电机驱动系统直接将电能转化为机械能,这决定了电动汽车的性能指标。因此,驱动电机的选择尤为重要。然后,汽车边肖会耐心而简要地向朋友们介绍电动车电机的不同之处。
电动汽车的驱动电机应具有以下特征:
l大范围恒功率,满足汽车变速性能。
l启动扭矩大,调速能力强
l高效率,大面积高效率
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l瞬时功率大,过载能力强
l功率密度高,体积小,重量轻
l环境适应性强,适应恶劣环境
l能量反馈效率高
根据驱动原理,电动汽车的驱动电机可以包括以下四种类型:
1.直流电动机
在电动汽车发展的初期,很多电动汽车基本上都用了DC电机方案。关键是看中DC电机的成熟产品,轻松的调节方式和出色的调速。但是,由于DC电机本身的短板非常突出,其机械结构复杂(电刷和机械换向器等)。)限制了其瞬时过载能力和电机转速的进一步提高。而且在长时间工作的情况下,电机的机械结构会造成损耗,增加维护成本。另外,电机转动时,电刷火花会使转子发热,浪费能量,使散热困难,还会造成高频电磁干扰。这些因素基本上会影响到具体的车辆性能。
由于DC汽车的缺点非常突出,DC汽车已经在电动汽车中被淘汰。
2.交流异步电动机
交流异步电机是目前工业上广泛使用的一种电机。其特点是定子和转子由硅钢片叠片而成,硅钢片两端由铝盖封装,定子和转子之间没有机械零件相互接触。它结构简单,运行可靠耐用,维修方便。交流异步电机比同等功率的DC电机相对效率高,质量轻一半左右。如果用矢量调节,可以获得与DC电机相当的可控性和更宽的调速范围。交流异步电机因其效率高、比功率高、适合高速旋转等优点,是大功率电动汽车中应用最广泛的电机。
但在高速旋转的情况下,电机转子发热严重,工作时需要保证电机的冷却。同时,异步电机的驱动和调节系统非常复杂,电机本身的成本也偏高。此外,逆变器在运行时需要提供额外的无功功率来建立磁场。因此,与永磁电机和开关磁阻电机相比,异步电机的效率和功率密度较低,不是能效的最佳选择。
异步电机在美国应用广泛,这也是人为与路况有关。在美国,高速公路已经具备了必要的规模。除了大城市,大部分汽车都是以必要的高速连续行驶,所以能高速旋转、高速时效率高的异步电机被广泛使用。
3.交流异步电动机
根据定子绕组电流波形的不同,永磁电机可分为两种类型。一种是无刷DC电机,具有矩形脉冲波电流;另一种是永磁同步电机,它有正弦波电流。这两种电机在结构和工作原理上相似。转子基本都是永磁体,缩短了励磁带来的损耗。定子配有绕组,通过交流电产生扭矩,因此冷却比前一年更容易。由于这种电机不需要安装电刷和机械换向结构,工作时不会产生换向火花,运行安全可靠,维修方便,能量利用率高。
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永磁电机的调节系统比交流异步电机简单。但是由于永磁材料本身的限制,转子的永磁体在高温、振动、过流的情况下会引起退磁,所以永磁电机在复杂的工况下与去年同期相比很容易损坏,所以这一块需要进一步开发和改进。
而且永磁材料价格较高,所以整个电机及其调节系统的成本较高。目前只有稀土丰富的中国比较倾向于使用永磁电机的电动汽车驱动方案。和日本、欧洲一样,永磁电机也需要使用轻稀土永磁材料,直接改用不需要稀土材料,但对调节器设计要求较高的开关磁阻电机。
4.开关磁阻电机
开关磁阻电机作为一种新型电机,与其他类型的驱动电机相比,结构最简单。定子和转子是由普通硅钢片制成的双凸极结构。转子上没有绕组,定子装有简单的集中绕组。它具有结构简单牢固、可靠性高、重量轻、成本低、效率高、温升低、维修方便等优点。而且它具有DC调速系统可控性好的优良特性,同时满足恶劣环境下客观条件的要求,非常适合作为电动汽车的驱动电机。
然而,开关磁阻电机具有转矩波动大、位置检测器和非线性系统的特点,磁场呈跳跃旋转,调节系统复杂。它会对DC电源产生很大的脉冲电流。此外,开关磁阻电机是双凸极电机,不可避免地存在转矩波动,噪声是开关磁阻电机最关键的缺点。
然而,最近的研究表明,通过合理的设计、制造和调整技术,可以完全抑制开关磁阻电机的噪声。目前,日本对开关磁阻电机的研究相当深入。日本制造的开关磁阻电机也广泛应用于电动汽车、家用电器等行业。现在国内一些厂商也逐渐关注这款电动车驱动电机未来的发展方向。
为新能源汽车创造高效的驱动电机
基于对电机和电动车行业的深入探索和长期积累,致远电子在MPT系列电机测试系统&mdash上成功集成新能源汽车专用测试项目;&mdashMAP和进一步的能量反馈测试为广大电动汽车电机设计人员提供了优秀的测试排除方法。
1.地图图
根据GB/T18488-2015《电动汽车驱动电机系统测试规范》,需要用MAP图对新能源汽车驱动电机进行测试,获得电机的效率特性和高效区分布。实际测试结果如下:
在图中,横轴是转速,纵轴是扭矩,颜色代表副的效率。它代表了电机在不同工作区域(转速和扭矩)的效率特性分布,橙红色部分是电机的高效区域。高效区分布越广,电机在各种工况下运行越省电。
致远电子MPT电机测试系统内置MAP自动测试功能,可根据用户预设的加载条件,自动调整负载和被测电机在相应工况下的负载,获得不同工况下的效率。最后将海量的测试数据整合成MAP图,可以直观地为用户分析电机的效率特性和高效区的分布。
2.进一步的再生能量反馈测试
同样,根据GB/T18488-2015《电动汽车驱动电机系统试验规范》,需要做好新能源汽车驱动电机的再生能量回馈试验。本次测试的目的是考虑驱动电机在制动时,即在发电机状态下运行时,是否能正常实现电能的反馈,同时评估电机的真实能耗。
致远电机MPT电机测试系统针对驱动电机的再生能量反馈测试,借助内置的MDA电机和驱动器分析仪的集成功能,可以灵活地实时集成电机调节器的输入端,从而准确捕捉电机在制动时的反馈能量值。
同时,致远电机根据电机调节器与动力电池之间的DC充放电特性,专门设计了充放电积分功能,可以在样率周期内实时积分电机调节器输入端的电信号,即使电机在电机状态和发电机状态之间快速切换,也能捕捉一段时间内电机与动力电池之间的能量传递状态。
好了,今天,边肖汽车的朋友们简要介绍的电动汽车电机有这么多不同之处。不知道小伙伴们听了边肖汽车的简介后,对电动车电机的差异有没有更好的了解。希望边肖汽车的简介能对朋友们有所帮助。如果你想了解更多的知识,那就关注这个网站。边肖车在这里等你!
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纯电动汽车搭载的交流异步电机与永磁同步电机有何区别?
不管是说起特斯拉还是蔚来汽车的动力系统,我们都能听到异步电机、永磁同步电机这两个关键词,那么搭载了这两种不同技术的电机有什么优缺点呢?今天,就通过特斯拉Model?S车型来一起聊一聊吧。
当然,我们先来了解一下纯电动汽车的工作原理:电池通过控制系统向电动机供电,在电动机中将电能转换为机械动力并传给系统,最后传送给驱动车轮,使驱动车轮转动,并通过与地面间的相互作用产生使汽车行驶的牵引力。
了解完工作原理后我们就直接进入今天的主题,2019款特斯拉Model?S长续航版前轴搭载的是永磁同步电机,后轴搭载的是交流异步电机,同步电机与异步电机的最大区别就在于两者转子速度是不是与定子旋转的磁场速度一致,如果转子的旋转速度与定子是一样的,那就叫同步电机,如果不一致,就叫异步电动机,具体到性能参数以及应用,两者有很大的区别。
永磁同步电机主要是由转子、端盖及定子组成。一般来说,永磁同步电机的最大特点是它的定子结构与普通的感应电机的结构非常的相似,而主要是区别于转子的独特结构与其它电机形成了差别。和常用的异步交流电机的最大不同则是转子独特的结构,在转子上放有高质量的永磁体磁极。当电动机的三相定子绕组通入三相对称交流电后,将产生一个旋转磁场,该旋转磁场切割转子绕组,从而在转子绕组中产生感应电流(转子绕组是闭合通路),载流的转子导体在定子旋转磁场作用下将产生电磁力,从而在电机转轴上形成电磁转矩,驱动电动机旋转,并且电机旋转方向与旋转磁场方向相同。当导体在磁场内切割磁力线时,在导体内产生感应电流,“感应电机”的名称由此而来。感应电流和磁场的联合作用向电机转子施加驱动力。
异步感应电机的结构可以分为定子、转子两大部分,此外还有端盖、风扇等附属部分。定子就是电机中固定不动的部分,转子是电机旋转部分。由于异步电动机的定子产生励磁旋转磁场,同时从电源吸收电能,并产生且通过旋转磁场把电能转换成转子上的机械能,所以与直流电机不同,交流电机定子是电枢。另外,定、转子之间还必须有一定的间隙(称为空气隙),以保证转子自由的转动。
同步电机优点:
1、转子无励磁绕组,所以无转子铜耗,因此效率较高;
2、高性能永磁材料提供励磁,给定功率小,体积可以减小;
3、转子转动惯量小,故动态性能好;
4、低效率时较大的功率和转矩输出。
同步电机缺点:
成本高,可靠性低,加工工艺复杂,机械强度差,电动车性能受环境影响大。
异步电机优点:
1、?无永磁高温退磁问题,可以将峰值功率、额定功率、峰值功率工作时间延长。
2、?电机特性受环境影响小;
3、?自身就具有启动高转矩、高速转矩调整;
异步电机缺点:
转子磁场来自定子励磁,存在铜耗,能量转化率比永磁同步电机低。
使用交流异步感应电机的纯电动汽车
从电机的特性来说,配备交流异步电机的电动汽车更倾向于性能策略,充分利用这种电机在高转速下的性能输出和效率优势,比如早期的Model?S。其特性是:当汽车处于高速行驶时,其能够保持高速运转和高效的电能使用效率,在为汽车保持最大动力输出的同时,减少能耗。
配备永磁同步电机的车型更倾向于能耗策略,充分利用这种电机在低速阶段的性能输出和高效运转,适用于中小型车。其特点是体积小、重量轻,可以大大增加电动汽车的续航里程。并且其调速性能特别好,在面对反复启停、加减速时,仍能够保持较高效率。?
异步感应电机和永磁同步电机,它们都有各自的优势,所以一些主机厂就开始考虑综合两种电机的特性进行匹配。比如2019款特斯拉Model?S长续航版就同时搭载了两种电机技术,满足了不同电机在不同工作状态时上的技术优势。前轴搭载的是经过优化的偏向于低速高效率的永磁同步电机,最大输出功率为202kw(275Ps),最大扭矩为404N·m,当车速处于中低速时,电脑输出指令永磁同步电机进行工作。后轴搭载的是偏向于高速性能的交流异步电机,最大输出功率为285kw(387Ps),最大扭矩为440N·m,需要高速工况时,双电机同时进行工作,提供强大的加速性能,当减速时智能根据制动需求进行电机调配。普通制动由永磁同步电机进行制动能量回收,急减速则由双电机同时提供制动扭矩时回收能量。
当然,2019款Model?S用这种策略也是基于小改款的开发思路。如果是换代开发,特斯拉势必会为Model?S搭载永磁开关磁阻电机。这种新型电机技术,它具有体积小、成本低、功率高等特点,转化效率已经达到了89%。特斯拉已经将他搭载在最新的Model?3上。
综?述
异步感应电机和永磁同步电机有各自的优点、缺点。当汽车处于高速行驶时,异步感应电机能够保持高速运转和高效的电能使用效率。而在面对反复启停、加减速时,调速性能好的永磁同步电机仍能够保持较高效率。而关于电机的选择,取决于主机厂最终的车型的定位以及能耗的策略。但是从目前电机技术的发展来看,特斯拉已经走在了行业的前列。
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