電動汽車永磁直流電機調速

Ⅰ 電動汽車採用哪種驅動電機好

在環保的大環境下，電動汽車也成為了近年來研究的熱點，電動汽車在城市交通中可以實現零排放或極低排放，在環保領域優勢巨大，各國都在努力發展電動汽車。電動汽車主要是由電機驅動系統、電池系統和整車控制系統三部分構成，其中的電機驅動系統是直接將電能轉換為機械能的部分，決定了電動汽車的性能指標。因此，對於驅動電機的選擇就尤為重要。

1電動汽車對於驅動電機的要求

目前對於電動汽車性能的評定，主要是考慮以下三個性能指標:(1)最大行駛里程(km):電動汽車在電池充滿電後的最大行駛里程；(2)加速能力(s):電動汽車從靜止加速到一定的時速所需要的最小時間；(3)最高時速(km/h):電動汽車所能達到的最高時速。

針對於電動汽車的驅動特點所設計的電機，相比於工業用電機有著特殊的性能要求:(1)電動汽車驅動電機通常要求可以頻繁的啟動/停車、加速/減速、轉矩控制的動態性能要求較高；(2)為了減少整車的重量，通常取消多級變速器，這就要求在低速或爬坡時，電機可以提供較高的轉矩，通常來說要能夠承受4-5倍的過載；(3)要求調速范圍盡量大，同時在整個調速范圍內還需要保持較高的運行效率；(4)電機設計時盡量設計為高額定轉速，同時盡量採用鋁合金外殼，高速電機體積小，有利於減少電動汽車的重量；(5)電動汽車應具有最優化的能量利用，具有制動能量回收功能，再生制動回收的能量一般要達到總能量的10%-20%；(6)電動汽車所使用的電機工作環境更加復雜、惡劣，要求電機在有著很好的可靠性和環境適應性，同時還要保證電機生產的成本不能過高。

2幾種常用的驅動電機

2.1直流電動機

在電動汽車發展的早期，大部分的電動汽車都採用直流電動機作為驅動電機，這類電機技術較為成熟，有著控制方式容易，調速優良的特點，曾經在調速電動機領域內有著最為廣泛的應用。但是由於直流電動機有著復雜的機械結構，例如:電刷和機械換向器等，導致它的瞬時過載能力和電機轉速的進一步提高受到限制，而且在長時間工作的情況下，電機的機械結構會產生損耗，提高了維護成本。此外，電動機運轉時電刷冒出的火花使轉子發熱，浪費能量，散熱困難，也會造成高頻電磁干擾，影響整車性能。由於直流電動機有著以上缺點，目前的電動汽車已經基本將直流電機淘汰。

2.2交流非同步電動機

交流非同步電機是目前工業中應用十分廣泛的一類電機，其特點是定、轉子由硅鋼片疊壓而成，兩端用鋁蓋封裝，定、轉子之間沒有相互接觸的機械部件，結構簡單，運行可靠耐用，維修方便。交流非同步電機與同功率的直流電動機相比效率更高，質量約輕了二分之一左右。如果採用矢量控制的控制方式，可以獲得與直流電機相媲美的可控性和更寬的調速范圍。由於有著效率高、比功率較大、適合於高速運轉等優勢，交流非同步機是目前大功率電動汽車上應用最廣的電機。目前，交流非同步電機已經大規模化生產，有著各種類型的成熟產品可以選擇。但在高速運轉的情況下電機的轉子發熱嚴重，工作時要保證電機冷卻，同時非同步電機的驅動、控制系統很復雜，電機本體的成本也偏高，相比較於永磁式電動機和開關磁阻電機而言，非同步電機的效率和功率密度偏低，對於提高電動汽車的最大行駛里程不利。

2.3永磁式電動機

永磁式電動機根據定子繞組的電流波形的不同可分為兩種類型，一種是無刷直流電機，它具有矩形脈沖波電流；另一種是永磁同步電機，它具有正弦波電流。這兩種電機在結構和工作原理上大體相同，轉子都是永磁體，減少了勵磁所帶來的損耗，定子上安裝有繞組通過交流電來產生轉矩，所以冷卻相對容易。由於這類電機不需要安裝電刷和機械換向結構，工作時不會產生換向火花，運行安全可靠，維修方便，能量利用率較高。

永磁式電動機的控制系統相比於交流非同步電機的控制系統來說更加簡單。但是由於受到永磁材料工藝的限制，使得永磁式電動機的功率范圍較小，一般最大功率只有幾十千萬，這是永磁電機最大的缺點。同時，轉子上的永磁材料在高溫、震動和過流的條件下，會產生磁性衰退的現象，所以在相對復雜的工作條件下，永磁式電機容易發生損壞。而且永磁材料價格較高，因此整個電機及其控制系統成本較高。

2.4開關磁阻電機

開關磁阻電機作為一種新型電機，相比其他類型的驅動電機而言，開關磁阻電機的結構最為簡單，定、轉子均為普通硅鋼片疊壓而成的雙凸極結構，轉子上沒有繞組，定子裝有簡單的集中繞組，具有結構簡單堅固、可靠性高、質量輕、成本低、效率高、溫升低、易於維修等諸多優點。而且它具有直流調速系統的可控性好的優良特性，同時適用於惡劣環境，非常適合作為電動汽車的驅動電機使用。

考慮到作為電動汽車驅動電機使用，直流電機和永磁式電機在結構和面對復雜的工作環境適應性太差，很容易發生機械和退磁的故障，所以本文著重介紹開關磁阻電機與交流非同步機相比，有著以下方面的明顯優勢。

2.4.1電機本體結構方面

開關磁阻電機的結構比鼠籠式感應電機更簡單，其突出的優點是轉子上沒有繞組，僅僅是由普通硅鋼片疊壓而成。整個電機的損耗大部分集中於定子繞組上，這使得電機製造簡單，絕緣性好，容易冷卻，有著優秀的散熱特性，這種電機結構能減小電機體積和重量，可以用很小的體積取得較大的輸出功率。由於電機轉子機械彈性好，所以開關磁阻電機可以用於超高速運行。

2.4.2電機驅動電路方面

開關磁阻電機驅動系統的相電流是單向的，同時與轉矩方向無關，可以只用一個主開關器件來滿足電機的四象限運行狀態。功率變換器電路與電機的勵磁繞組直接串聯，各相電路獨立供電，即使電機的某相繞組或者控制器發生故障，只需使該相停止工作即可，不會造成更大的影響。所以，無論電機本體還是功率變換器都十分安全可靠，所以比非同步機更適合用於惡劣環境。

2.4.3電機系統性能方面

開關磁阻電機的控制參數多，很容易通過適當的控制策略和系統設計滿足電動汽車的四象限運行的要求，並且在高速運行區域也能保持優秀的制動能力。開關磁阻電機不僅效率高，而且在很寬的調速范圍內都可以保持高效率，這是其他類型的電機驅動系統難以媲美的。這種性能十分適合應用於電動汽車的運行情況，非常有利於提高電動汽車的續行里程。

Ⅱ 純電動汽車永磁無刷直流電機也是永磁同步電機的一種，建立模擬模型是的不同

首先無刷直流永磁電動機與交流永磁同步電動機是完全不一樣的不是一類電動機。工作原理不同，啟動特性不同，外特性也不同的呀

Ⅲ 永磁式直流電機工作原理

永磁直流電機按照有無電刷可分為永磁無刷直流電機和永磁有刷直流電機。永磁直流電機是用永磁體建立磁場的一種直流電機。永磁直流電機廣泛應用於各種攜帶型的電子設備或器具中，如錄音機、VCD機、電唱機、電動按摩器及各種玩具，也廣泛應用於汽車、摩托車、干手器、電動自行車、蓄電池車、船舶、航空、機械等行業，在一些高精尖產品中也有廣泛應用，如錄像機、復印機、照相機、手機、精密機床、銀行點鈔機、捆鈔機等。

有刷電機的定子上安裝有固定的主磁極和電刷，轉子上安裝有電樞繞組和換向器。直流電源的電能通過電刷和換向器進入電樞繞組，產生電樞電流，電樞電流產生的磁場與主磁場相互作用產生電磁轉矩，使電機旋轉帶動負載。由於電刷和換向器的存在，有刷電機的結構復雜，可靠性差，故障多，維護工作量大，壽命短，換向火花易產生電磁干擾。

有刷直流電機的工作原理圖如圖所示。在有刷直流電機的固定部分有磁鐵，這里稱作主磁極;固定部分還有電刷。轉動部分有環形鐵芯和繞在環形鐵芯上的繞組。

圖所示的兩極有刷直流電機的固定部分(定子)上裝設了一對直流勵磁的靜止的主磁極N和S，在旋轉部分(轉子)上裝設電樞鐵芯。定子與轉子之間有一氣隙。在電樞鐵芯上放置了由A和X兩根導體連成的電樞線圈，線圈的首端和末端分別連到兩個圓弧形的銅片上，此銅片稱為換向片。換向片之間互相絕緣，由換向片構成的整體稱為換向器。換向器固定在轉軸上，換向片與轉軸之間亦互相絕緣。在換向片上放置著一對固定不動的電刷B1和B2，當電樞旋轉時，電樞線圈通過換向片和電刷與外電路接通。

Ⅳ 永磁直流電動機原理及作用

基本原理
永磁無刷直流電機由電動機主體和驅動器組成，是一種典型的機電一體化產品。
1. 電動機的定子繞組多做成三相對稱星形接法，同三相非同步電動機十分相似。電動機的轉子上粘有已充磁的永磁體，為了檢測電動機轉子的極性，在電動機內裝有位置感測器。驅動器由功率電子器件和集成電路等構成，其功能是：接受電動機的啟動、停止、制動信號，以控制電動機的啟動、停止和制動;接受位置感測器信號和正反轉信號，用來控制逆變橋各功率管的通斷，產生連續轉矩;接受速度指令和速度反饋信號，用來控制和調整轉速;提供保護和顯示等等
主電路是一個典型的電壓型交-直-交電路，逆變器提供等幅等頻5-26KHZ調制波的對稱交變矩形波。
永磁體N-S交替交換，使位置感測器產生相位差120°的U、V、W方波，結合正/反轉信號產生有效的六狀態編碼信號：101、100、110、010、011、001，通過邏輯組件處理產生T1-T4導通、T1-T6導通、T3-T6導通、T3-T2導通、T5-T2導通、T5-T4導通，也就是說將直流母線電壓依次加在A+B-、A+C-、B+C-、B+A-、C+A-、C+B-上，這樣轉子每轉過一對N-S極，T1-T6功率管即按固定組合成六種狀態的依次導通。每種狀態下，僅有兩相繞組通電，依次改變一種狀態，定子繞組產生的磁場軸線在空間轉動60°電角度，轉子跟隨定子磁場轉動相當於60°電角度空間位置，轉子在新位置上，使位置感測器U、V、W按約定產生一組新編碼，新的編碼又改變了功率管的導通組合，使定子繞組產生的磁場軸再前進60°電角度，如此循環，永磁直流電機將產生連續轉矩，拖動負載作連續旋轉。正因為永磁直流電機的換向是自身產生的，而不是由逆變器強制換向的，所以也稱作自控式同步電動機。
2. 永磁無刷直流電機的位置感測器編碼使通電的兩相繞組合成磁場軸線位置超前轉子磁場軸線位置，所以不論轉子的起始位置處在何處，電動機在啟動瞬間就會產生足夠大的啟動轉矩，因此轉子上不需另設啟動繞組。
由於定子磁場軸線可視作同轉子軸線垂直，在鐵芯不飽和的情況下，產生的平均電磁轉矩與繞組電流成正比，與他勵直流電動機的電流-轉矩特性一樣。
電動機的轉矩正比於繞組平均電流：
Tm=KtIav (N·m)
電動機兩相繞組反電勢的差正比於電動機的角速度：
ELL=Keω (V)
所以電動機繞組中的平均電流為：
Iav=(Vm-ELL)/2Ra (A)
其中，Vm=δ·VDC是加在電動機線間電壓平均值，VDC是直流母線電壓，δ是調制波的占空比，Ra為每相繞組電阻。由此可以得到直流電動機的電磁轉矩：
Tm=δ·(VDC·Kt/2Ra)-Kt·(Keω/2Ra)
Kt、Ke是電動機的結構常數，ω為電動機的角速度(rad/s)，所以，在一定的ω時，改變占空比δ，就可以線性地改變電動機的電磁轉矩，得到與他勵直流電動機電樞電壓控制相同的控制特性和機械特性。
永磁無刷直流電機的轉速設定，取決於速度指令Vc的高低，如果速度指令最大值為+5V對應的最高轉速：Vc(max)ón max，那麼，+5V以下任何電平即對應相當的轉速n，這就實現了變速設定。
當Vc設定以後，無論是負載變化、電源電壓變化，還是環境溫度變化，當轉速低於指令轉速時，反饋電壓Vfb變小，調制波的占空比δ就會變大，電樞電流變大，使電動機產生的電磁轉矩增大而產生加速度，直到電動機的實際轉速與指令轉速相等為止;反之，如果電動機實際轉速比指令轉速高時，δ減小，Tm減小，發生減速度，直至實際轉速與指令轉速相等為止。可以說，永磁直流電機在允許的電網波動范圍內，在允許的過載能力以下，其穩態轉速與指令轉速相差在1%左右，並可以實現在調速范圍內恆轉矩運行。
由於永磁無刷直流電機的勵磁來源於永磁體，所以不象非同步機那樣需要從電網吸取勵磁電流;由於轉子中無交變磁通，其轉子上既無銅耗又無鐵耗，所以效率比同容量非同步電動機高10%左右，一般來說，永磁直流電機的力能指針(ηcosθ)比同容量三相非同步電動機高12%-20%。
3. 由於永磁無刷直流電機是以自控式運行的，所以不會象變頻調速下重載啟動的同步電動機那樣在轉子上另加啟動繞組，也不會在負載突變時產生振盪和失步。
中小容量的永磁無刷直流電機的永磁體，多採用高磁能積的稀土釹鐵硼(Nd-Fe-B)材料。因此，稀土永磁無刷電動機的體積比同容量三相非同步電動機縮小了一個機座號。
近三十年來針對非同步電動機變頻調速的研究，歸根到底是在尋找控制非同步電動機轉矩的方法，而永磁直流電機的電流或電樞的端電壓，就是直接控制電動機轉矩的物理量。過去，由於稀土永磁體價格比較高等因素，限制了稀土永磁永磁直流電機的應用領域，但是隨著技術的不斷創新，其價格已迅速下降，例如，我公司推出得BS系列永磁直流電機的售價已與非同步電動機和普通變頻器售價之和相差無幾。稀土永磁永磁直流電機必將以其寬調速、小體積、高效率和穩態轉速誤差小等特點在調速領域顯現優勢。
根據所用的永磁材料不同，永磁無刷直流電動機分為鋁鎳鈷永磁直流電動機、鐵氧體永磁直流電動機和稀土永磁直流電動機。鋁鎳鈷永磁無刷直流電動機需要消耗大量的貴重金屬、價格較高，但對高溫的適應性好，用於環境溫度較高或對電動機的溫度穩定性要求較高的場合。鐵氧體永磁無刷直流電動機以廉價見長，且性能良好，廣泛用於家用電器、汽車、玩具、電動工具等領域。用稀土永磁材料作磁極制的稀土永磁無刷直流電動機，體積小且性能更好，但價格昂貴，主要用於航天、計算機、井下儀器等。但近些年出現了新一代稀土永磁直流電動機—釹鐵硼永磁無刷直流電動機，由於我國擁有世界80%以上蘊藏量的釹礦資源，因此在價格上具有得天獨厚的優勢，高性能釹鐵硼永磁材料性價比大幅提升，使質優、價廉的釹鐵硼永磁直流電動機在產業化生產中得到了廣泛的應用，同時也促進永磁無刷直流電動機的性能與結構迅速發展。

Ⅳ 現在純電動汽車的電機，用的比較多的是永磁同步電機，請問這種電機是直流電機還是交流電機

車用永磁同步電機是交流電機，現在都是用空間矢量控制。和電機配套的還有電機控制器，實現直流（電池）向交流的逆變來實現控制。

Ⅵ 電動汽車上用的電機是什麼類型（直流、交流）

永磁式無刷直流電動機和永磁式交流同步電動機 永磁式無刷直流電動機保持了普通直流電動機的優點,它具有調速范圍廣、起動迅速、調節特性好、可靠性高、無換向火花等優點。但其低速運行時有轉速穩定性差和轉矩波動比較大等缺點。 永磁式交流同步電動機可靠性高，輸出功率較大，與相同轉速的其他電動機相比，「輸出功率/質量」較高。由於這種電動機具有永久性磁場，所以在恆功率范圍時電動機的控制較為復雜。

Ⅶ 現在新能源汽車上用的電機是什麼電機

新能源汽車的主流電機有直流電機，非同步電機，永磁同步電機三種。

永磁同步電動機的結構與直流電動機相似，這樣便可具備無刷直流電動機結構簡單、運行可靠、功率密度大、調速性能好等特點。與此同時，由於永磁同步電動機採用的驅動方式不同於直流電動機，所以，在噪音以及控制環節上，永磁同步電動機更勝一籌。

Ⅷ 電動車都用什麼電機怎麼調速的啊

永磁同步或者直流無刷電機，調頻調速。

Ⅸ 電動車的電機是直流電機還是交流電機,是永磁電機嗎

電動汽車最早採用的是直流電動機。直流電機有產品成熟、控制方式容易及調速快捷三大優勢，但是直流電動機自身電刷及機械轉向器等復雜結構，制約瞬時負載能力及轉速能力，同時由於電刷不僅會造成高頻電磁干擾，還讓轉子發熱，浪費能量和散熱困難，對電動汽車續航里程及安全駕駛產生不利影響，因而逐步被交流電動機取代。
交流非同步電機是應用最為廣泛的工業電機，有著高功率、高效率及高運轉的三大優勢，因而成為直流電動機的取代者，但依舊沒有解決高速運轉下的轉子發熱、浪費能量及散熱困難的問題，同時驅動控制系統復雜抬高電機成本，同時還需變頻器提供額外功率來建立磁場，因而逐步被永磁電機取代，只是在大功率電動汽車保留一定市場份額。
特斯拉電動車就是用的交流電機驅動。