什么类型的电机在电动汽车中使用吗? - 万博官网APP,狗万官方客户端下载,万博客户端登录

传统汽车依靠内燃机(ICE)可能成为未来几十年罕见。纯电动汽车越来越受欢迎,取代燃油汽车运输速度快于预期。尽管较高的初始价格,EVs通常提供储蓄。除了环境效益(引人注目的),电动汽车成本一半的维护和修理汽油动力车辆。

而不是冰,电动汽车的动力传动机构包括一个电池,逆变器,传输和电动马达。当一个司机加速,电池组供应电力电机的定子。这力量转子,使齿轮机构和轮子。引擎的速度和转矩控制的电力电子控制器(压电陶瓷)和齿轮马达。

电池组和电动汽车是电动汽车的关键部件。

虽然不同的电动汽车(如汽车比公共汽车)使用不同类型的电动机,电动机的特性应该提供高起动转矩,强大的牵引力,功率密度和效率高和可靠性。理想情况下,它还将提供低成本和维护。

接下来,我们将讨论不同类型的电动马达用于电动汽车和比较他们的用例。

电动马达
你可能会认为电动汽车感应电动机是首选的选择,并为大多数情况下你是正确的。通常使用感应电动机,但它们不是唯一的选择。选择理想的汽车制造商是一个复杂的过程,取决于车辆的类型和涉及研发。

其他电动机在电动汽车包括刷直流、直流无刷,永磁同步、三相交流感应,开关磁阻电机。直流和交流电机用于电动汽车供电。

异步和同步电机使用取决于多种因素。让我们更详细地探索其中的一些选择。

直流和交流电机
是有效的,任何电动机必须牵引电动机——换句话说,它必须有一个高起动转矩前进和管理。直流电机提供最好的扭矩即使在低转速。直流电机的控制电路也简单。

尽管有这些优点,直流电机(无论是刷或无刷)不是广泛应用于电动汽车,因为这些汽车是沉重和巨大的规模,这是一个主要的缺点。轻电动车、电池压力越少。可靠性和维护也担忧与直流电机。使用通常限于e-rickshaws和一些自行车,可以在低速驱动的。

低速高扭矩直流电机可以运行在一个恒定的速度,无论负载。

电动汽车是为了日常流动性通常使用交流感应电动机。感应电动机提供高效率、低维护成本在一个合理的多,他们是轻量级的。交流电机也有再生能力,使电池受益于驱逐了在制动和补给的能量。

牵引电动机和等离子流的财产
牵引电机的一个重要特征是等离子流。这意味着速度和转矩成反比。当速度增加时,转矩降低,反之亦然。

电动机的输出功率等于转矩和速度的乘积。

的等离子流属性从重载牵引电动机保护它。牵引电动机开始旋转时,它应该提供一个恒转矩,而它的速度逐渐增加。最终,它将会达到一个最佳的行驶速度,但扭矩也必须维护。这就是所谓的基地牵引电动机的速度。

在基本速度、转矩下降,同时保持恒功率输出。然而,这意味着成本的增加速度扭矩。牵引电动机的最大扭矩和最高的功率输出速度的基础。这是一个电动马达在最大应力。无论如何过去的基础,汽车复苏压力增加速度,同时减少扭矩。

电动汽车的整体性能取决于电机的高频矩和马力特性曲线。牵引电动机执行两种不同的类型的操作:

1。恒转矩。健康的运动提供了最大转矩时开始旋转,应保持同样的速度转矩,直到它到达基地。这是地区电动车加速后停止。

2。恒功率。当汽车加速转矩为代价的,它决定了电机的最大速度。恒功率决定了电动车的速度范围。

恒转矩和恒功率区域的牵引电动机反向操作。通常情况下,工程师们试图平衡和最大化一个电动汽车的加速性能和速度范围。

理想情况下,在低速电机提供最大扭矩。这意味着一旦达到基本速度,发动机在恒功率最大化车辆的速度范围,在不影响扭矩。

如前所述,每个制造商的目标是一个轻量级的电动汽车设计的具有高起动转矩和功率效率。但没有电动马达是完美的。会有转矩之间的妥协,加速度和速度。

刷直流电机
直流电机确保在低速高扭矩。这些汽车能承受变量加载和旋转以恒定速度尽管负载突然变化。他们提供出色的加速性能但有限的速度能力。这是因为直流电机使用刷子和上班族,限制最大速度可以达到。

低功率效率和可靠性差是刷直流电机的其他缺点。大小与这些汽车也是一个问题,这是大而笨重。刷直流电机最初用于e-rickshaws和电动滑板车,但是已经被替换为无刷直流电机。

无刷直流电机
而不是画笔和通勤者,无刷直流电机永磁体,证明功率效率高达95 ~ 98%,提供类似的转矩。他们还提供了一个高起动转矩和可变负荷能力。

无刷电机结合了——或者跑者配置。外转子电机在一个连续而定子内部。这种类型的配置是一个轮毂电机,不需要任何外部齿轮机构。电机直接转动轮子,所以有最大的权力交接。

但是这限制了使用电动机的最大额定功率。与车辆稳定输出功率不能妥协。作为一个结果,一个连续运动经常内置行星齿轮变速。

跑者的电动机,相反的是真的——转子在定子内位于。这个配置需要一个外部传输机械能转移到车轮。跑者汽车的最大缺点是他们的尺寸和重量。

无刷直流电机是电动汽车的理想驱动低加载速度变量。直流电机提供最好的转矩,但使用永久磁铁的极限速度。永久磁铁也受到高维护,可以在恶劣的条件。

永磁同步电机
永磁同步电机(永磁同步电动机)是无刷直流电机的转子绕组由永久磁铁所取代。这些汽车提供效率高于转子感应电动机因为没有损失。他们还提供高功率密度,但恒功率区域相对较短,扭矩是有限的。

永磁同步电动机的短恒功率通常是细长的通过调整导通角控制。这使它获得的最大速度基本的三至四倍的速度。

永磁同步电动机的一个独特的优势是,他们有一个正弦电磁场(电动势)。这不同于梯形反电动势通常发现在无刷直流电机。正弦ack EMF生成的是一个电压的旋转电机,该组织反对应用电压。是有用的,因为它允许电池充电(制动)使用再生能力。

永久磁铁的缺点是他们可怜的耐久性承受温差。安全是一个问题,因为永磁体可以打破在恶劣条件下。他们也不便宜。然而,由于效率高、永磁同步电动机广泛应用于电动汽车的负荷有限但需要高功率输出。

感应电动机在电动汽车
感应电动机今天最常用的汽车公司在电动汽车。他们有一个简单的设计,维护要求低,成本低,并提供可靠性比直流电机在不同的环境条件。

感应电动机的转矩可调使用电压/频率或定向控制方法。这使三相感应电动机的高起动转矩。从扭矩可调,最大负载能力仍然可以保证在一个广泛的速度范围。速度范围通常是增加了使用双逆变器。运动也可以de-exited即使逆变失败,提供额外的安全。

永磁同步电动机相比,感应电动机的功率效率略低95% ~ 92。这意味着更大的电池需要满足相同的电力需求。

感应电动机的其他缺点包括更高的功率损耗,降低功率输出,需要更复杂的电力电子和逆变电路。但是因为他们的可靠性、环境的鲁棒性和低成本,这些都是在大多数EVs和e-scooters首选。

开关磁阻电机在电动汽车
开关磁阻电机(SRM)使用一块叠层钢没有铜绕组转子。它不使用铜绕组或永久磁铁。这将导致一个更直接的建筑有几大优势。

这些汽车没有铜的损失在转子和低惯性,所以汽车不容易过热。缺少惯性损失意味着它也达到很高的加速性能。这个电机提供了高功率密度与更广泛的恒功率区域和速度范围更大。

永久磁铁的缺乏增加了机械可靠性在高速和高温。

srm提供了一个理想的加速性能、高功率效率、宽调速、和较低的可维护性。这些汽车的最大缺点是他们的复杂控制回路和噪音——他们可以大声。一旦这些缺点纠正,srm可能需要一些时间来取代感应,在电动汽车永磁同步电动机马达。

结论
对于低速电动汽车,无刷直流电机的首选汽车由于其高起动转矩和可变负载能力。重型电动汽车像公共汽车通常使用永磁同步电动机。感应电动机通常用于电动汽车和电动摩托车。srm提供加速度性能的最佳组合,速度范围内,功率效率,可靠性和低维护。工程师还必须解决问题srm的复杂控制回路和噪声控制之前取代感应电动机和永磁同步电动机在商业上。