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电动汽车对驱动电机的基本要求
比较四种常用电机驱动系统的应用以及优缺点等。
1.电动汽车电机的基本要求有以下几点:
(1)电机结构紧凑、尺寸小,封装尺寸有限,必须根据具体产品进行特殊设计。
(2)重量轻,以减轻车辆的整体重量。应尽量采用铝合金外壳,同时转速要高,以减轻整车的质量,增加电机与车体的适配性,扩大车体可利用空间,从而提高乘坐的舒适性。
(3)可靠性高、失效模式可控,以保证乘车者的安全。
(4)提供精确的力矩控制,动态性能较好。
(5)效率高,功率密度较高。要保证在较宽的转速和转矩范围内都有很高的效率,以降低功率损耗,提高一次充电的续驶里程。
(6)成本低,以降低车辆生产的整体费用。
(7)调速范围宽。应包括恒转矩区和恒功率区,低速运行输出的恒定转矩大,以满足汽车快速启动、加速、负荷爬坡等要求;高速运行输出恒定功率,有较大的调速范围,以满足平坦的路面、超车等高速行驶的要求。
(8)瞬时功率大,过载能力强。要保证汽车具有4~5倍的过载能力,以满足短时内加速行驶与最大爬坡的要求。
(9)环境适应性好。要适应汽车本身行驶的不同区域环境,即使在较恶劣的环境中也能够正常工作,具有良好的耐高温、耐潮湿性能。
(10)制动再生效率高。在汽车减速时,能够实现反馈制动,将能量回收并反馈回电池,使得电动汽车具有最佳能量利用率。
(11)其他。结构简单,价格低廉,适合大批量生产,运行时噪声低,使用维修方便。
(12)与一般工业用电机不同,用于汽车的驱动电机应具有调速范围宽、起动转矩大、后备功率高、效率高的特性,此外,还要求可靠性高、耐高温及耐潮、结构简单、成本低、维护简单、适合大规模生产等。未来我国电动汽车用驱动电机系统将朝着永磁化、数字化和集成化方向发展。
2、异步电动机(感应电动机)在新能源汽车中的应用
(1)异步电动机介绍
感应电动机又称“异步电动机”,即转子置于旋转磁场中,在旋转磁场的作用下,获得一个转动力矩,因而转子转动。转子是可转动的导体,通常多呈鼠笼状。定子是电动机中不转动的部分,主要任务是产生一个旋转磁场。旋转磁场并不是用机械方法来实现。而是以交流电通于数对电磁铁中,使其磁极性质循环改变,故相当于一个旋转的磁场。这种电动机并不像直流电动机有电刷或集电环,依据所用交流电的种类有单相电动机和三相电动机。
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