電動(dòng)機(jī)(Motor)是把電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的一種設(shè)備。它是利用通電線圈(也就是定子繞組)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)并作用于轉(zhuǎn)子(如鼠籠式閉合鋁框)形成磁電動(dòng)力旋轉(zhuǎn)扭矩。電動(dòng)機(jī)按使用電源不同分為直流電動(dòng)機(jī)和交流電動(dòng)機(jī),電力系統(tǒng)中的電動(dòng)機(jī)大部分是交流電機(jī),可以是同步電機(jī)或者是異步電機(jī)(電機(jī)定子磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速不保持同步速)。電動(dòng)機(jī)主要由定子與轉(zhuǎn)子組成,通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受力運(yùn)動(dòng)的方向跟電流方向和磁感線(磁場(chǎng)方向)方向有關(guān)。電動(dòng)機(jī)工作原理是磁場(chǎng)對(duì)電流受力的作用,使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。
作為新能源汽車重要的驅(qū)動(dòng)電機(jī),就需要滿足轉(zhuǎn)矩控制的動(dòng)態(tài)性能要高;在低速或爬坡時(shí),電機(jī)可以提供較高的轉(zhuǎn)矩,一般需要承受4-5倍的過(guò)載;還要求調(diào)速范圍盡量大,同時(shí)在整個(gè)調(diào)速范圍內(nèi)還需要保持較高的運(yùn)行效率等優(yōu)勢(shì),可謂是生產(chǎn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的難度大,生產(chǎn)出具有這些優(yōu)勢(shì)的電機(jī)難度更大。電機(jī)是新能源汽車的三大核心部件之一,也是電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)的關(guān)鍵執(zhí)行結(jié)構(gòu),其驅(qū)動(dòng)特性決定了汽車驅(qū)動(dòng)的關(guān)鍵性能指標(biāo)。電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的關(guān)鍵由電機(jī)、功率變換器、調(diào)節(jié)器、檢測(cè)傳感器和電源組成。與大多數(shù)工業(yè)電機(jī)不同,汽車使用的驅(qū)動(dòng)電機(jī)應(yīng)具有調(diào)速范圍寬、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大、后備功率大、效率高的特點(diǎn)。此外,它們還需要高可靠性、耐高溫和防潮、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、維護(hù)簡(jiǎn)單和適合大規(guī)模生產(chǎn)。未來(lái),我國(guó)電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)將朝著永磁化、數(shù)字化、集成化方向發(fā)展。目前,電動(dòng)汽車使用的電機(jī)一般包括DC電機(jī)、交流感應(yīng)電機(jī)、永磁電機(jī)和開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)。
電動(dòng)汽車DC電機(jī)
優(yōu)點(diǎn):起動(dòng)加速度大,電磁轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)特性好,調(diào)速方便,調(diào)節(jié)裝置簡(jiǎn)單,成本低。
缺點(diǎn):有機(jī)械換向器。高速重載運(yùn)行時(shí),換向器表面有火花,不適合電機(jī)轉(zhuǎn)速過(guò)高。與其他驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)相比,它處于劣勢(shì),并已逐漸被淘汰。
電動(dòng)汽車交流感應(yīng)電機(jī)
交流電機(jī)的定子是用來(lái)產(chǎn)生磁場(chǎng)的,它由定子鐵芯、定子繞組、鐵芯外的外殼和支撐轉(zhuǎn)子軸的軸承組成。交流電機(jī)具有價(jià)格低廉、易于維護(hù)、體積小等優(yōu)點(diǎn),但交流電機(jī)的調(diào)節(jié)相當(dāng)復(fù)雜。它已經(jīng)成為交流驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車的首選。
永磁電機(jī)
永磁體代替了DC電機(jī)中的磁場(chǎng)線圈和感應(yīng)電機(jī)中定子的勵(lì)磁機(jī),用于產(chǎn)生氣隙磁通。永磁電機(jī)具有效率高、轉(zhuǎn)矩慣性比大、能量密度高等優(yōu)點(diǎn),特別是低速大轉(zhuǎn)矩的優(yōu)點(diǎn),能夠滿足汽車在復(fù)雜多變的道路上行駛的需要。是一款高性能低碳環(huán)保電機(jī),有望與交流感應(yīng)電機(jī)競(jìng)爭(zhēng)稀土永磁材料市場(chǎng)。尤其是在中小功率范圍內(nèi),得到了廣泛的應(yīng)用。
電機(jī)簡(jiǎn)介:電動(dòng)汽車開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)
開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的定子和轉(zhuǎn)子基本上是由普通硅鋼片制成的雙凸極結(jié)構(gòu)。
優(yōu)點(diǎn):簡(jiǎn)單可靠,調(diào)速范圍寬,效率高,調(diào)節(jié)靈活,成本低。
缺點(diǎn):轉(zhuǎn)矩波動(dòng)大、噪聲大、位置檢測(cè)器、非線性等特點(diǎn)。應(yīng)用是有限的。