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发布时间:2024-01-07 02:08:36
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3、永磁同步电机。在物理上,BLDC以及PMSM电机看起来一样。两者在转子上都具有永磁体,在定子中有励磁绕组。差别在于,PMSM不是用直流电流以及周期性地打开以及关闭各种绕组,继而让永磁体旋转,在连续正弦交流电电流下运作。代表其没有扭矩波动,只需一个霍尔效应传感器来对转子速度以及位置进行确定,所以更高效。优点在于其功率密度以及启动扭矩强大。缺点是在不高速供电时会产生反电动势,会致使阻力以及热量让电机退磁。这种电机在汽车动力转向以及制动系统里有部分作用,已经成为现在大部分电池电动汽车以及混合动力汽车的电机设计首选。

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新能源汽车驱动系统方面:多电机驱动方向发展。驱动电机是新能源汽车中的核心零部件。驱动电机装机量也受到新能源汽车产销影响,新能源汽车产销上涨,配套的驱动电机装机量也会增加。一个电动汽车一般含有一个主驱动电机,但是随着科学技术的进步,双电机或多电机,也逐渐出现在我们的视野。以高端新能源汽车小鹏G9为例,小鹏G9共提供两驱单电机与四驱双电机两套动力系统,其中四驱版本的电机总功率为405kW,前电机为175kW交流异步电机,后电机为230kW永磁同步电机。若一辆新能源汽车上用到的是四台驱动电机,按照中国汽车工业协会预测的新能源汽车2023年销量预计900万辆计算,那么2023年新能源汽车驱动电机的需求量约为3600万台。

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永磁同步电动机是怎样产生动力的?在异步电动机中,转子磁场的形成要分两步走:第 一步是定子旋转磁场先使转子绕组产生感应电流;第二步是感应电流再产生转子磁场。在楞次定律的作用下,转子跟随定子旋转磁场转动,但又“永远追不上”,因此才称其为异步电动机。如果转子绕组中的电流不是由定子旋转磁场感应的,而是自己产生的,则转子磁场与定子旋转磁场无关,而且其磁极方向是固定的,那么根据同性相斥、异性相吸的原理,定子的旋转磁场就会推拉转子旋转,使转子磁场和转子本身,一起与定子旋转磁场“同步”旋转。这就是同步电动机的工作原理。

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永磁同步电机体积小、质量轻,功率密度大,可靠性高,调速精度高,响应速度快;但大功率较低,且成本较高。由于永磁同步电机具有非常高的功率密度,其工作效率高达 97%,能够为车辆输出大的动力及加速度,因此主要用在对能量体积比要求高的新能源乘用车上。交流异步电机价格低、运行可靠;但其功率密度低、控制复杂、调速范围小是固有限制。 价格优势使得其在新能源客车中使用的较广泛。开关磁阻电机价格低、电路简单可靠、调速范围宽;但震动、噪声大,控制系统复杂,且对直流电源会产生很大的脉冲电流,用于大型客车。新能源汽车驱动电机向着:小型轻量化;高效性;更出色的转矩特性;使用寿命长,可靠性高;噪声低;价格低廉的目标发展。

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二、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,是将转子放置于旋转磁场中,在磁场作用下获得一个转动力矩,转子多为鼠笼状的可旋转导体。交流异步电机的控制器采用脉宽调制的方式实现高压直流到三相交流的电源变换,采用变频器实现电机调速,采用矢量控制或直接转矩控制实现转矩控制的快速响应,满足负载变化特性的要求。交流异步电机的优点在于结构简单、稳定性好,定子转子无直接接触,磁场不依赖于磁铁产生,运行可靠性强,转速高,维护成本低,不足之处在于能耗高,转子发热快,长期高速运行需要配套冷却系统;因恒速性能好,所以可调速性较差,需要装配的额外的调速器。目前,交流异步电机主要用于空间和速度度性能要求不高的电动客车、商用车和物流车等车型中,从目前来看,该类电机不会成为趋势。