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纯电动汽车用电动机

纯电动汽车用电动机

  • 分类:电机百科
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  • 发布时间:2023-10-30 13:59
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【概要描述】电动汽车车用驱动电动机通常要能够满足各种工况下的要求, 例如在汽车频繁启动、停车、加速减速, 低速和爬坡时要满足较高的转矩, 在高速行驶时要满足较低的转矩, 并要求变速范围大。常见的直流电机、永磁无刷直流电机、永磁同步电机、开关磁阻电机、横向磁通电机都可以作为汽车电机

纯电动汽车用电动机

【概要描述】电动汽车车用驱动电动机通常要能够满足各种工况下的要求, 例如在汽车频繁启动、停车、加速减速, 低速和爬坡时要满足较高的转矩, 在高速行驶时要满足较低的转矩, 并要求变速范围大。常见的直流电机、永磁无刷直流电机、永磁同步电机、开关磁阻电机、横向磁通电机都可以作为汽车电机

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电动汽车车用驱动电动机通常要能够满足各种工况下的要求, 例如在汽车频繁启动、停车、加速减速, 低速和爬坡时要满足较高的转矩, 在高速行驶时要满足较低的转矩, 并要求变速范围大。常见的直流电机、永磁无刷直流电机、永磁同步电机、开关磁阻电机、横向磁通电机都可以作为汽车电机

1. 直流电动机

传统直流电动机控制简单, 控制技术成熟,转速控制范围大,串激直流电动机的软特性非常适合做车的驱动电机。但直流电机电机体积大, 制造成本高,电刷与换向器维护量大,所以新电动汽车电机一般不采用直流电机。

2. 永磁无刷直流电动机

永磁无刷直流电机利用电子换向器代替直流电机的机械换向器, 通过电子换向装置产生正负交变的平顶波驱动电机旋转, 调速性能和直流电机类似, 运行可靠, 维护方便, 没有励磁损耗,效率和功率密度都较高。因此, 永磁无刷直流电机已经成为电动汽车轮毂电机的主流电机。

3. 永磁同步电动机

永磁同步电机在结构上与永磁无刷直流电机类似, 只是它通过正弦波驱动。相对于无刷直流电机, 永磁同步电机具有低噪声, 大功率密度, 小转动惯量,高控制精度等优势。由于同步电机转速与电源频率同步,作为轮毂电机应用时各轮转速的协调控制比较复杂。

4. 开关磁阻电动机

开关磁阻电机的转子上既没有绕组也没有永磁体, 只在定子上装有集中励磁绕组,多用于高速电机。开关磁阻电机功率装换效率高, 结构简单, 且调速范围宽, 控制简单。但是由于电机运行在开关模式下, 电流波动大,噪声和振动大。

5. 横向磁通电动机

横向磁通电机效率和转矩密度高, 适合运行在低转速、大转矩的场合下; 绕组形式简单,不存在传统电机绕组的端部; 各相之间相互独立; 驱动电路和永磁无刷直流电机相同, 可控性好。但其永磁体数目多, 用量大; 结构复杂, 工艺要求高, 成本高。

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一、电机基本名词术语 电机: 电机是借助于电磁原理工作的能量转换设备。只有给电机输入能量,它才会输出能量,在其输入和输出的能量中至少应该有一方是电能。 变压器:是利用电磁原理将交流电能转换成同频但电压等级不同的交流电能的设备。 发电机:是利用电磁原理将机械能转换成电能的设备。 直流发电机:将机械能转换成直流电能的发电机。 交流发电机:将机械能转换成交流电能的发电机 同步发电机:其电动势的频率与电机转速(同步转速)之比为恒定值,例如对于2极(1对磁极)同步发电机,发电频率与每秒转速相同;对于12极(6对磁极)同步发电机,发电频率为6倍每秒转速。大型汽轮发电机、水轮发电机都是同步发电机,大多数交流发电机都是同步发电机,应用非常广泛。同步转速: 要使发电机供给电网50Hz的工频电能,发电机的转速必须为同步转速。同步转速=50×60/p,p是磁极对数,例如一对磁极(2极)电机的同步转速为3000r/min,二对磁极(4极)电机的同步转速为1500r/min。 异步发电机:带负载时发电机的转速大于同极数的同步转速,例如二对磁极的异步发电机转速大于1500r/min,也就是说发电机输出电压频率低于2倍每秒转速,而且发电机转速与所接电网频率之比不是恒定值,随负荷加大转差加大。异步发电机应用很少,主要应用在风力发电机组中。 电动机:是利用电磁原理将电能转换成机械能的设备。 直流电动机:将直流电能转换成机械能的电动机。 交流电动机:将交流电能转换成机械能的电动机。交流电动机分成异步电动机(转速小于同步转速)和同步电动机(转速等于同步转速),实际中以异步电动机应用最为普及,同步电动机相对较少。 发电机容量(发电机额定容量):发电机在制造厂规定的额定转速、电压、功率因数以及额定的冷却条件下运行时,在出线端以千伏安表示的连续输出容量,单位是kVA。 电动机功率(额定功率):在额定电压、额定负载、规定的冷却条件下运行时,电机轴输出的机械功率,单位是kW。 电机的效率:P2 与P1 的比值称为电机的效率,用η表示,即有η=P 2 /P 1  ,P1 称为输入功率,表示单位时间内输入电机的能量;P2称为输出功率,表示单位时间内电机输出的能量。   二、电机的电磁结构 转子、定子:发电机与电动机都与机械能有关,在它们的结构中有运动部件,运动部件通常都作旋转运动,称为转子;相应地固定部件就称为定子。 主磁路:是指主磁通Φ 的路径,变压器的主磁路为闭合铁心,见图3左,浅蓝色箭头线是磁力线。旋转电机的主磁路,除定、转子铁心外,还包含两段气隙,见图1右,浅蓝色箭头线是磁力线。 铁芯:承载磁通的磁路部件,不包括气隙。 机座(定子机座):支承定子铁心或铁心组件以及定子绕组的构件。 机座磁轭:为静止凸极提供机械支撑的定子铁芯部分。 磁极:铁芯的一部分,带有或嵌有励磁绕组或包含一块或几块永久磁体。 极靴:凸极靠近气隙的部分。 气隙:磁路内铁磁性部分中的间隙。 转子磁轭:为旋转凸极提供机械支撑的转子铁芯部分。 凸极:从轭部向气隙方向伸出的一种磁极,图5左图的转子有6个凸极,凸极安装在转子磁轭上。 隐极:圆柱铁芯的一部分,通过分布绕组的励磁效应起磁极作用,见图5右,小齿间的槽用来嵌放分布的励磁绕组,大齿则是磁极。。 槽:铁芯上的凹槽,在其中放置绕组导体。 齿:两个相邻槽之间的铁芯部分。  
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