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電動汽車內的電機

發布時間: 2021-08-16 06:18:11

❶ 純電動汽車內部電動機應該怎樣選擇

純電動汽車內部電動機應該怎樣選擇?
電動機類型選擇
選擇純電動汽車驅動電動機類型的關鍵是電動機的機械特性。三相非同步感應電動機、永磁無刷直流電動機、永磁磁阻電動機和開關磁阻電動機的機械特性都可以用T一九和P一九曲線來表示,並可作為選擇電動機的參考或依據。在設計與選擇電動汽車的驅動電動機時,可以向電動機生產廠家提出所需要的各種性台邑參數,作為電動機設計的依據。實際上,大多數情況下是電動汽車製造商根據電動機生產廠家提供的技術性能參數選擇現成的電動機。可供電動汽車選用電動機的種類繁多,功率覆蓋面很廣。電動汽車對於驅動電動機的調速范圍、可靠性、能夠在惡劣環境條件下工作的1;能力等方面有比較高的要求。

目前電動汽車很大一部分是採用感應電動機作為驅動電動機。感應電動機效率高(90%以上),功率較大(接近lkW7kg),功率因數變化大,轉子為鼠籠型結構,適合於高速運轉。另外,感應電動機的可靠性高,便於維修,價格便宜。隨著功率電子器件和功率變換器的快速發展,感應電動機的控制器採用了矢量控制方法控制的變頻器或逆變器,使感應電動機具有更好的可控性和寬廣的調速范圍。目前已經能夠在市場買到不同生產廠家生產的不同規格的效率高、技術性能可靠的感虛電動機及變頻器或逆變器,可以直接為電動汽車所採用。新型感應電動機的直接轉矩控制系統,具有控制簡單、動態響應快、調速范圍寬等特點。感應電動機的價格比較便宜,但控制系統很復雜,價格也較高。永磁電動機的應用越來越廣泛。永磁電動機具有效率高(達到9 7%)、質量功率較大(超過lkW/kg)的特點。

永磁電動機的轉子沒有勵磁繞組,可以高速運轉,可靠性好,體積小、質量輕,便於維修。採用矢量控制的變頻調速系統,使永磁電動機具有寬廣的調速范圍。永磁電動機的控制系統要比感應電動機的控制系統簡單和便宜。永磁電動機的永磁材料強度較差,大功率的永磁電動機所需要的永磁材料需要特別加固,因此,永磁電動機的功率一般較小。有些永磁材料在高溫作用下,會發生磁性衰退現象,電動機需要採取水冷卻方式來控制溫度在1 5 0℃以下。目前永磁材料的價格較高,因此永磁電動機及其控制系統的成本較高。

開關磁阻電動機是一種新型電動機,在電動機的轉子上,沒有滑環、繞組等轉子導體和永久磁鐵等裝置。它的結構比其他任何一種電動機都要簡單,效率可以達到85%~93%,轉速可以達到15000r7mino其轉矩一轉速特性好,在較寬的轉速范圍內,轉矩、速度可靈潘地控制,並有高的啟動轉矩和低的啟動功率的機械特性;轉子上沒有勵磁繞組和永磁體,結構簡單堅固、可靠性好,質量輕,便於維修,成本較低。開關磁阻電動機的控制系統包括微處理器、位置檢測器和電流檢測器等電子器件,控制系統較復雜,調節性能和控制精度要求高。工作時轉矩脈動大,雜訊也較大,體積比同樣功率的感應電動機要大一些。目前,正在開發水冷卻開關磁阻電動機及其控制器和永磁開關磁阻電動機,其性能將進一步提高。隨著現代製造技術、現代電子技術、控制理論、計算機和電子元器件的發展,電動機的控制系統正不斷向自動化、集成化和小型化的方向發展。這將促進各種電動機及其控制系統不斷地改進和完善,為電動汽車驅動系統提供更加寬廣的選擇范圍。

其他類型的特種電動機也可以作為電動汽車的驅動電動機,包括同步磁阻電動機、永磁階躍電動機、橫向磁通量電動機等特種電動機。但這些特種電動機需要特殊的驅動系統,且難與現有的各種電動機的驅動系統和傳動系統協調工作,其生產技術和製造工藝也較復雜。但隨著技術的進步和發展,電動汽車所需要的性能更好、效率更高、體積更小、質量更輕的新型電動機和驅動系統必然會研製和開發出來。

盡管電動機的最大轉矩是額定轉矩的幾倍,但在輸出轉矩增加的同時,轉子電流也大大地增加,需要動力電池組在很短時間內大電流地放電。特別是在「堵轉』』啟動時,若時間過長會使電動機燒毀。為了保護電動機和動力電池組,並且符合電動汽車行駛速度和驅動力的要求,在驅動系統中,一般要裝置減速器或變速器。
額定電壓選擇
在相同的輸出功率條件下,動力電池組的電壓高時,電流較低;相反,動力電池組的電壓低時,電流較高。高電壓、小電流系統的導線、接頭、開關等電器元件可以細小一些,連接起來方便,但要求有更安全的防護措施,而且管理系統更復雜。低電壓、大電流系統的導線、接頭、開關等電器元件都比較大,連接要求也高,而且管埋系統相對較簡單。電動機電壓的選擇主要依據車輛總體參數的要求來設計,車輛的自重、電池等相關參數確定後,才能確定電動機的電壓、轉速等參數。即當車輛的自重確定後,電池的個數就確定了,電動機的電壓等級也隨之確定。但總體要求是,盡可能提高電壓等級,這樣就可以使電動機在滿足驅動要求的情況下,使電動機的功率小一點,電動機的電流也小一點,這樣,電池的容量選擇、安裝空間、安裝方式等就比較容易處理。
額定轉速選擇
根據電動汽車的速度、動力性能的要求,需要選擇不同轉速的驅動電動機。
1.低速電動機
低速電動機的轉速為3000~6000r/min,擴大恆功率區的低速電動機額定轉矩高、轉子電流大、電動機的尺寸和重量較大。且相應的轉換器、控制器的尺寸也較大,各種電器內在的損耗較大,但減速器的速比較小。一般低速電動機的轉動慣量大、啟動慢,停止也慢,用於電動汽車不太適宜。
2.中速電動機
中速電動機的轉速為6000~lOOOOr7min,它的各種參數介於低速電動機與高速電動機之間。通常電動汽車多採用中速電動機作為驅動電動機。
3.高速電動機
高速電動機的轉速為lOOOOr/min,擴大的恆功率區寬,尺寸和質量較小,相應的轉換器、控制器的尺寸也較小,各種電器內在的損耗較小。而其減速器的速比要大大增加,通常需要採用行星齒輪傳動機構。高速電動機的使用,主要受電磁材料的性能、高速軸承的承載能力的限制。一般高速電動機的轉動慣量小,啟動快,停止也快,電動汽車上常採用高速電動機作為驅動電動機。

❷ 關於新能源汽車上所用電機

在HEV上是以電動機驅動作為發動機驅動的輔助動力,但又必須對電池組的質量和整車的整備質量進行限制,以減輕HEV的總質量。因此,一般電動-發電機只是在HEV發動機啟動,車輛啟動、加速或爬坡時起作用。電動-發電機又是發動機的飛輪,起調節發動機輸出功率作用。電動-發電機還起發電機的作用,電動-發電機又是發動機的飛輪,起調節發動機輸出功率作用。電動-發電機還起發電機的作用,將發動機的動能轉換為電能,儲存到電池組中去。在HEV下坡或制動時,將汽車慣性動能轉換為電能,儲存到電池組中去。因此,HEV有了電動機的輔助作用,就可以使HEV達到節能和「超低污染」的要求。電動機的種類很多,用途廣泛,功率的覆蓋面非常大。但HEV所採用的電動機種類少,功率覆蓋面也較小。目前主要採用的交流電動機、永磁電動機和開關磁阻電動機,不管是電機本身還是它們的控制裝置,成本都比較高,但隨著電動機的電子計算機控制和機電一體化的加速發展,很多新技術正逐步運用到混合動力汽車(HEV)的電動機上,一旦形成大規模批量生產,所用電機乃至整車的成本都會得到大大降低。

(1)混合動力汽車用電動機的發展概況
蒸汽機啟動了18世紀第一次產業革命以後,19世紀末到20世紀上半葉電機又引起了第二次產業革命,使人類進入了電氣化時代。20世紀下半葉的信息技術引發了第三次產業革命,是生產和消費從工業化向自動化,智能化時代轉變;推動了新一代高性能電機驅動系統與伺服系統的研究與發展。21世紀伊始,世界汽車工業又站在了革命的門檻上。雖然,汽車工業是推動社會現代化進程的重要動力,然而,汽車工業的發展也帶來了環境污染愈烈和能源消耗過多兩大問題。顯然,加劇使用傳統內燃機技術發展汽車工業,將會使這兩大全球問題繼續惡化。於是,電動車(包括純電動車,混合動力汽車,燃料電池電動車)概念的提出,將會是未來世界汽車工業發展的新方向,不過就當今世界科技水平來說,混合動力汽車的研究與開發相比其它兩種形式更具有現實意義,應該作為這一新方向的第一步。20世紀80年代前,幾乎所有的電動車驅動電機均為直流電機,但隨著電動車(混合動力汽車)性能的提高,其在高負載下轉速的限制,體積大等缺點逐漸暴露,取而代之的是交流非同步電機,永磁電機,開關磁阻電機以及新型的雙凸極永磁電機,而上述電機在用於混合動力汽車上所表現出來的性能也是一個比一個優越。目前,雙凸極永磁電機的機理和設計控制理論還有待於進一步的研究與完善,不過它作為混合動力汽車的電動機有著潛在的巨大優勢。

(2)混合動力汽車對電動機的基本要求
a.從日本汽車公司開發電動汽車的研究和實踐認為,在採用大功率的電動機來驅動HEV時,與採用小功率的電動機比較,具有電阻小,效率高,比能耗低,動力性能好等優點。但在目前的條件下,各種電池的比能量較小,理所當然地採用小功率的電動機,因而出現電阻大,效率低,比能耗高,動力性能差等問題。
b.混合動力汽車的電動機應具有較大范圍內的調速性能,能夠根據駕駛員對加速踏板和對制動踏板的控制,由中央控制器控制電動機與發動機之間動力的協調。以獲得所需要的起動、加速、行駛、減速、制動等所需的功率與轉矩,使它們達到與內燃機汽車加速踏板同樣的控制效果。
c.混合動力汽車應具有最優化的能量利用,電動機應具有高效率、低損耗,並在車輛減速時實現能量回收並反饋回蓄電池,這點在內燃機汽車上是不能實現的。
d.電動機的質量,各種控制裝置的質量和冷卻系統的質量等也要求盡可能小,因此,大功率的高速電動機具有高性能,質量小等優點,在混合動力汽車得到了廣泛地應用。另外,還要求電動機及控制裝置在運轉時的雜訊要低。
e.各種電動機的電壓,可以達到120~500V,對電氣系統安全性和控制系統的安全性,都必須符合國家(或國際)有關車輛電氣控制的安全性能的標准和規定,裝置高壓保護設備。
除此之外,還要求電動機可靠性好,耐溫和耐潮性能強,能夠在較惡劣的環境下長期工作,結構簡單,適合大批量生產,運行時雜訊低,使用維修方便,價格便宜等。

(3)混合動力汽車所用電動機的選擇策略
在確定混合動力汽車所採用的電動機時,首先應採用技術成熟,性能可靠,控制方便和價格便宜的現成的電動機。一般情況下,電動機性能必須充分滿足單獨用電力驅動模式行駛工況時的要求。電動機在低速時應具有大的轉矩和超載能力。在高速運轉時,應具有大的功率和有較寬闊的恆功率范圍。有足夠的動力性能來克服整車的各種阻力,保證其有良好的起動,加速性能和行駛速度及實現制動時的能量回收。現在混合動力汽車上,主要採用能夠實現變頻、調速的高轉速電動機,高速電機的轉速可以達到1萬~1.2萬r/min,在高速運轉時,有更大的功率和有較寬闊的恆功率范圍,體積較小和質量較小,但要求裝置高精度的高速軸襯,需要用高品質的材質來製作,並要保證高效率的冷卻。

(4)雙凸極永磁電動機的簡介
傳統的開關磁阻電機(SRM)雖然可靠性較高,結構十分簡單,單位體積功率與非同步電動機相當或略高一些,而且在寬廣的調速范圍內都具有相當高的效率,但是,從能量轉換的觀點看,SR電機在定子繞組的一個開關周期中,最多隻有半個周期得到利用,電機實際運行時,為避免在電感下降區產生制動力矩,繞組電流的關斷角不得不較多地提前於最大電感位置,半個周期都未能得到充分利用。因此,SR電機僅獲得「一半的利用率」,由此產生了換流問題和相對材料利用率低問題。可以預見,如果能利用定子繞組整個開關周期,在電感下降區也能產生正向轉矩,SR電機的單位體積功率必將大大提高,但傳統結構的SR電機是難以實現的。如果在SR電機中用永磁材料預先建立一個磁場,通過控制定子繞組的電流方向,使永磁體產生的磁場和繞組電流產生的磁場相互作用,就能實現在電感下降區產生正向轉矩的設想。我國稀土材料的儲存量為世界第一,釹鐵硼等高性能稀土永磁材料在電機領域中已得到廣泛應用,大大提高了電機性能,但在SR電機上的實踐才剛剛開始。
雙凸極永磁電動機(Doubly salient permanent magnet motor,簡稱DSPM),是隨著功率電子學和微電子學的飛速發展在90年代剛剛出現的一種新型的機電一體化可控交流調速系統。該系統由雙凸極永磁電機、功率變換器、位置感測器和控制器四部分組成。電機定轉子結構外形與開關磁阻電機相似,呈雙凸極結構,但它在轉子(或定子)上放有永磁體,從而使運行原理和控制策略與開關磁阻電機有本質區別。DSPM系統的主要優點是結構簡單、控制靈活、動態響應快、調速性能好、轉矩/電流比大,可實現各種特殊要求的轉矩/轉速特性,功率因數接近於1,效率高,是電工學科近年來繼開關磁阻電機之後又一全新的研究方向。DSPM電機作為一種應用前景看好的交流調速系統,是由美國著名電機專家T.A.Lipo等人於1992年首先提出的,並進行了初步的理論和實驗研究,此後歐美一些國家也相繼開展了對DSPM電機及其控制系統的研製工作,目前國際上對DSPM電機的研究僅停留在初步理論和樣機實驗階段。關於DSPM電機仍有大量的基礎理論問題,包括電機參數計算,模型建立,分析方法,控制策略等有待深入探討。

❸ 電動車的 電機裡面有哪些東西

主要是銅絲和軸承還有磁鐵.

❹ 新能源汽車選用電機有何要求

1、
電動汽車
對於驅動電機的要求
目前電動汽車主要有三個性能指標:
(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。
在美國某
機場運營

純電動客車
大家都知道
,電機分很多種。單工業電機就有很多。但是作為電動汽車的驅動電機,其誕生之初就有著獨特的性能要求:
(1)適用汽車各種工況:頻繁的啟動/停車、加速/減速,這就要求電動汽車的驅動電機滿足轉矩控制的
動態性能
要高。
(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)驅動電機調速性能要好: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)可靠性好:鑒於電動汽車所使用的電機工作環境更加復雜、惡劣,因此,可靠性必須要高。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
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。

❺ 電動汽車常用的電動機是哪幾種,各有什麼優缺點

電動汽車採用的是蓄電池供電的直流電動機。

其特點是:

(一)調速性能好。所謂「調速性能」,是指電動機在一定負載的條件下,根據需要,人為地改變電動機的轉速。直流電動機可以在重負載條件下,實現均勻、平滑的無級調速,而且調速范圍較寬。

(二)起動力矩大。可以均勻而經濟地實現轉速調節。因此,凡是在重負載下起動或要求均勻調節轉速的機械,例如大型可逆軋鋼機、卷揚機、電力機車、電車等,都用直流電動機拖動。

1、直流電動機的工作原理
一般了解
2、直流電動機的構造
分為兩部分:定子與轉子。記住定子與轉子都是由那幾部分構成的,注意:不要把換向極與換向器弄混淆了,記住他們兩個的作用。
定子包括:主磁極,機座,換向極,電刷裝置等。
轉子包括:電樞鐵芯,電樞繞組,換向器,軸和風扇等。
3、直流電動機的勵磁方式
直流電動機的性能與它的勵磁方式密切相關,通常直流電動機的勵磁方式有4種:直流他勵電動機、直流並勵電動機、直流串勵電動機和直流復勵電動機。掌握4種方式各自的特點:
直流他勵電動機: 勵磁繞組與電樞沒有電的聯系,勵磁電路是由另外直流電源供給的。因此勵磁電流不受電樞端電壓或電樞電流的影響。
直流並勵電動機: 並勵繞組兩端電壓就是電樞兩端電壓,但是勵磁繞組用細導線繞成,其匝數很多,因此具有較大的電阻,使得通過他的勵磁電流較小。
直流串勵電動機:勵磁繞組是和電樞串聯的,所以這種電動機內磁場隨著電樞電流的改變有顯著的變化。為了使勵磁繞組中不致引起大的損耗和電壓降,勵磁繞組的電阻越小越好,所以直流串勵電動機通常用較粗的導線繞成,他的匝數較少。
直流復勵電動機:電動機的磁通由兩個繞組內的勵磁電流產生。

❻ 電動汽車用的電動機有哪些

電動汽車對於電動機的要求有:

(1)高電壓。

在允許的范圍內盡可能採用高電壓,這樣可以減小電動汽車電機的尺寸和導線等裝備的尺寸,特別是可以降低功率變換器的成本。

(2)小質量。

電動機應盡量採用鋁合金外殼,以降低電動機的質量,還要設法降低電動機控制器的質量和冷卻系統的質量。

(3)較大的起動轉矩和較大的調速范圍,使電動汽車有好的啟動性能和加速性能,從而獲得所需要的啟動、加速、行駛、減速、制動等所需的功率與轉矩。

(4)高效率、低損耗。應在車輛減速時,實現再生制動將制動能量回收,再生制動回收能量能達到總能量的10%-15%。

(5)電氣系統的安全性和控制系統的安全性都必須符合國家(或國際)有關車輛電氣控制的安全性能標准和規定,裝備有高壓保護設備。

(6)高可靠性。耐高溫和耐潮性能強,運行時雜訊低,能夠在較惡劣的環境下長期工作,結構簡單,適合大批量生產,使用維修方便。

❼ 電動汽車的電機是多少v的

電動轎車:目前標稱額定有多種,在36V--120V之間居多;
電動大客車:目前標稱額定有多種,在72V--160V之間居多;
電動無軌公交車:目前標稱額定有多種,在110V--220V之間居多;
細分:有直流的,有交流的;同步電機,非同步電機等。

❽ 電動汽車有哪幾種驅動電機

直流電動機、交流電動機、永磁同步電動機交流非同步電動機等等

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