電動汽車牽引電機的發展

1. 電動汽車電機的發展經歷

永磁無刷直流電機
通過改變永磁直流電機的定子和轉子的位置，就可以得到永磁無刷直流電機。需注意到是「直流」這個術語會引起誤解，因為它並不是指直流電機，實際上它採用交流方波供電，所以也稱為永磁無刷方波電機。它最大的優點是無刷，消除了電刷帶來的許多問題。而且方波電流方波磁場相互作用可以產生更大的轉矩。佛山照明沈大衛教授給的全稱就是「永磁無刷方波力矩電機」。
永磁無刷同步電機
用永磁材料代替傳統同步電機的勵磁繞組，就能去掉傳統的電刷、滑環和勵磁繞組的銅損，由於採用正弦交流電及無刷結構，又叫永磁無刷交流電機。其優點是高能量密度和高效率，其恆功率區域有更寬的轉速范圍，並可以以矢量控制方法來滿足電動汽車的高性能要求。如南車時代的電機。
非同步電機驅動系統
非同步電機其特點是結構簡單、堅固耐用、成本低廉、運行可靠、低轉矩脈動、低雜訊、不需要位置感測器、轉速極限高。
非同步電機矢量控制調速技術比較成熟，使得非同步電機驅動系統具有明顯的優勢，因此被較早應用於電動汽車的驅動系統，仍然是電動汽車驅動系統的主流產品（尤其在美國），但已被其它新型無刷永磁牽引電機驅動系統逐步取代。最大缺點是驅動電路復雜，成本高；相對永磁電機而言，非同步電機效率和功率密度偏低。

2. 新能源汽車永磁同步電機的發展史，究竟是怎樣的

電動汽車具有低雜訊、零排放、高效率、節能、能源多樣化和綜合利用等明顯優勢，成為各國發展的主流。隨著永磁材料性能的提高和成本的降低，永磁同步電機(PMSM)以其高效率、高功率因數和高功率密度的優勢成為電動汽車驅動系統中的主流電機之一。

電動汽車在美國的發展比日本晚。在美國，感應電機的設計和控制策略已經成熟，因此感應電機是電動汽車的主要驅動電機。而美國也對永磁同步電機進行了研究，成果突出。詹姆士開發的永磁同步電機。歌迪和凱文。SatCon公司的LeRowR.E採用定子雙繞組技術，不僅擴大了電機的轉速范圍，而且有效利用了逆變器的電壓，繞組電流小，電機效率高。表4顯示了美國SatCon公司開發的電機在不同速度和功率下的效率特性。

3. 電動汽車電機的發展趨勢

電機驅動系統
從20世紀80年代開關磁阻電機驅動系統問世後，打破了傳統的電機設計理論和正弦波電壓源供電方式；並隨著磁阻電機，永磁電機、電力電子技術和計算機技術的發展，交流電機驅動系統設計進入一個新的黃金時代；新的電機拓樸結構與控制方式層出不究，推出了新一代機電一體化電機驅動系統迅猛發展。高密度、高效率、輕量化、低成本、寬調速牽引電機驅動系統已成為各國研究和開發的主要熱點之一。
SRD開關磁阻電機驅動系統的主要特點是電機結構緊湊牢固，適合於高速運行，並且驅動電路簡單成本低、性能可靠，在寬廣的轉速范圍內效率都比較高，而且可以方便地實現四象限控制。這些特點使SRD開關磁阻電機驅動系統很適合電動車輛的各種工況下運行，是電動車輛中極具有潛力的機種。SRD的最大特點是轉矩脈動大、雜訊大；此外，相對永磁電機而言，功率密度和效率偏低；另一個缺點是要使用位置感測器增加了結構復雜性、降低了可靠性。因此無感測器的SRD也是未來的發展趨勢之一。
永磁式開關磁阻電機也稱為雙凸極永磁電機，永磁式開關磁阻電機可採用圓柱形徑向磁場結構、盤式軸向磁場結構和環形橫向磁場結構。該電機在磁阻轉矩的基礎上迭加了永磁轉矩，永磁轉矩的存在有助於提高電機的功率密度和減小轉矩脈動，以利於它在電動車輛驅動系統中應用。
轉子磁極分割型混合勵磁結構同步電機這一概念一提出就引起國際電工界和各大汽車公司研發中心的極大關注。轉子磁極分割型混合勵磁結構同步電機具有磁場控制能力，類似直流電機的低速助磁控制和高速弱磁控制，符合電動車輛牽引電機低速大力矩和恆功率寬調速的需求。該電機的研究處於探索階段，電機的機理和設計理論有待於進一步深入研究與完善，作為電動車輛牽引電機具有較強的潛在的競爭優勢。
此外，正在研發的熱點課題還有：
具有磁場控制能力的永磁同步電機驅動系統；
車輪電機驅動系統；
動力傳動一體化部件（電機、減速齒輪、傳動軸）；
雙饋電非同步電機驅動系統和雙饋電永磁同步電機驅動系統。
電子伺服系統
1993年美國能源部、商務部、貿易部、國防部、環保局、宇航局、國家科學基金會七個政府部門下美國三個最大的汽車製造公司，克萊斯勒、福特和通用，建立了新一代車輛夥伴關系（PNGV，Partnership for a New Generation of Vehicles），目標是開發新一代機動車技術，以增強美國汽車工業的實力。1998年至2002年期間，美國國家自然科學基金（NSF）資助美國國家電力電子中心（由美國Virginia和美國Wisconsin等四所大學組建）研發車輛電子動力驅動系統、電子伺服控制系統和各種車輛專用IC模塊，提高汽車電子電氣部件的可靠性，降低其成本和搶占車輛電氣自動化技術的制高點，增強在國際市場的競爭力。線控的汽車電子伺服系統（X－by－wire）在未來將是十分重要的技術，該技術可將各種獨立的系統（如轉向、制動、懸掛等）集成到一起由計算機調控，使汽車的操縱性、安全性以及汽車的總體結構大大改善，設計的靈活度也大大增加。電子動力方向盤和線控剎車已經在一些歐洲車型上被採用，在這個系統中已經削減了相當多的機械部件，如液壓泵等。汽車電子伺服技術是具有革命性的技術，隨著這個技術的使用，許多傳統的機械部件將會在未來的汽車上消失，而越來越多的車用伺服電機將出現在未來的汽車上。

4. [填空題]( )和電動機的發明和發展推動了電動汽車的發展

時下，電動汽車已被國家大力推崇，汽車時代在發展，在改變。相信在未來的某一天，開一輛電動汽車回成為常態。
優點
新能源汽車的優點一：環保
純電動汽車在運行過程中可以做到零污染，完全不排放污染大氣的有害氣體。即使按所耗電量換算為發電廠的排放，造成的污染也少於傳統汽車，因為發電廠的能量轉換率更高，而且集中排放可以更方便地假裝減排治污設備。
新能源汽車的優點二：省錢
2014年，國家和地方政府給予電動汽車最高11.4萬元的補貼，這一舉措使電池成本居高不下的電動汽車的售價能夠下降到與傳統汽車相當的水平。而在油價高企的今天，電動汽車的運行費用是要遠小於傳統汽車的。
新能源汽車的優點三：噪音小
電動機在運行中的噪音和振動水平都要遠遠小於傳統內燃機。在怠速和低速情況下，電動汽車的舒適性要遠高於傳統汽車，隨著速度的提升，胎噪和風噪成為噪音的主要來源，兩者才回到同一水平上。電動汽車的這一特點對於提升汽車的NVH性能無疑會有很大的幫助
新能源汽車的優點四：節能
電動汽車的百公里耗電量為15-20kwh，算上發電廠和電動機的損耗之後，百公里的能耗約為7公斤標准煤。傳統汽車按百公里耗油量10L計，能耗約為10公斤標准煤。並且在城市的擁堵環境里，電動汽車的節能優勢會進一步放大。

5. 電動車電機的發展趨勢

電動汽車無疑是時下最為「熱門」的產品之一，世界各大知名汽車生產廠商都在奮力角逐這一「新鮮事物」，當然國內企業也不甘落後，而電動車整車組配過程中，電機的好壞又直接決定了整車性能的高低，我國電動汽車產業發展與國外差距正在拉大，其中電機的差距尤為明顯。由於新能源汽車的發展，純電動汽車所用電機市場已經成為重點銷售方向，雖然很多國內企業都宣稱自己擁有全產業鏈的科研實力，但是真正好的電機一定是需要長期的技術積累，然後才能試制、測試，最終才能走向批量生產。國內真正有實力做新能源電機的整車企業很少，尤其是在乘用車領域，在各企業大力宣揚擁有核心自主的背景下，大家都不願對外展示作為新能源汽車核心部件之一的電機環節仍處於受制於人的境況。在中國號稱做新能源電機的企業很多，但是專業做新能源電機的企業很少，很多企業都是從做傳統的機械、船舶等傳統工業電機領域轉行進入新能源驅動電機領域，幾無研發、生產經驗。雖然傳統工業電機與新能源汽車電機在原理上是相通的，但是在實際製造上還是存在不小區別的。新能源汽車所用電機分為非同步電機和永磁電機兩種，前者主要用於公交、客運等商用車，而後者主要用於乘用車。由於非同步電機的轉子無繞組，也無電刷，沒有磁感應，功率轉換效率低，構造也簡單，價格也比較便宜，主要應用於大型客車;而永磁電機電機的轉子有繞組，有電刷向轉子供電，功率轉換效率大，結構較復雜，價格也貴，主要用於對轉速要求嚴厲的環境，比如純電動乘用車。在此過程中很多電機配套企業都是急忙上馬，將傳統工業電機進行簡單的技術改進，當作新能源汽車電機提供給整車廠。但在國外，生產新能源汽車電機存在著多項嚴格的技術指標。新能源汽車，尤其是純電動汽車在爬坡、下坡、平坦路面、顛簸路面等不同路況行駛時，電機的輸出功率不一樣。國內很多電機廠僅僅是在傳統工業電機的生產經驗上稍加改進，完全沒有考慮到新能源汽車電機的使用環境，會大大縮短使用壽命，且易造成局部過熱、線路短路等危險情況。既然都意識到電動汽車電機今後將有廣闊的市場，何不嚴格的從電機的研發、試驗、投產進行把控，盡早進行基礎性研究，「靜下心來」從零做起，真正形成電動汽車電機產業鏈，以健全的姿態面對觸手可得的機遇。
作為新能源汽車中必備的儲能設備，動力電池起著舉足輕重的作用。鉛酸動力電池。
據中國電池工業協會副理事長王敬忠介紹，新能源汽車的發展對動力電池提出了高要求，高性能的先進動力電池的研發和生產逐漸發展起來，其中鋰離子動力電池，新型高容量的鉛酸動力電池備受關注。
「高性能動力電池是發展新能源汽車產業的重要技術支撐。」中國科學院物理研究所黃學傑如是對記者表示。他認為，提升我國動力電池的產業技術水平，建立產業共性技術開發平台，可以與電池行業發展方向和重點企業需求相結合，解決我國電池生產的技術瓶頸和工藝問題。
在提升電池、電機等核心零部件的基礎上，產業體系的競爭力有望提高，並促進2012年新能源汽車在國內的推廣加快。

6. 電動馬達的發展歷史

1835年，製作世界上第一台能驅動小電車的應用馬達為美國一位鐵匠達文波（Thomas Davenport）。 1870年代初期，世界上最早可商品化的馬達由比利時電機工程師Zenobe Theophile Gamme所發明。 1888年，美國著名發明家尼古拉·特斯拉應用法拉第的電磁感應原理，發明交流馬達，即為感應馬達。 1845年，英國物理學家惠斯頓（Wheatstone）申請線性馬達的專利，但原理於1960年代才被重視，而設計了實用性的線性馬達，已被廣泛在工業上應用。 1902年，瑞典工程師丹尼爾森利用特斯拉感應馬達的旋轉磁場觀念，發明了同步馬達。 1923年，蘇格蘭人James Weir French 發明三相可變磁阻型（Variable reluctance）步進馬達。 1962年，藉霍爾元件之助，實用之DC無刷馬達終於問世。 1980年代，實用之超音波馬達開始問世。

7. 請問什麼是牽引電機

鐵路干線電力機車、工礦電力機車、電力傳動內燃機車和各種電動車輛（如蓄電池車、城市電車、地下鐵道電動車輛）上用於牽引的電機
。牽引電機包括牽引電動機、牽引發電機、輔助電機等。

牽引電動機 在機車或動車上用於驅動一根或幾根動輪軸的電動機。牽引電動機有多種類型，如直流牽引電動機、交流非同步牽引電動機和交流同步牽引電動機等。直流牽引電動機，尤其是直流串勵電動機有較好調速性能和工作特性，適應機車牽引特性的需要，獲得廣泛應用。

牽引電動機的工作原理與一般直流電動機相同，但有特殊的工作條件：空間尺寸受到軌距和動輪直徑的限制；在機車運行通過軌縫和道岔
時要承受相當大的沖擊振動；大、小齒輪嚙合不良時電樞上會產生強烈的扭轉振動;在惡劣環境中運用，雨、雪、灰沙容易侵入等。因此牽引電
動機在設計和結構上也有許多要求，如要充分利用機體內部空間使結構緊湊，要採用較高級的絕緣材料和導磁材料，零部件需有較高的機械強
度和剛度，整台電機需有良好的通風散熱條件和防塵防潮能力，要採取特殊的措施以應付比較困難的「換向」條件以減少炭刷下的火花等。

牽引電動機有兩種懸掛方式。一種是牽引電動機和動輪軸連接的懸掛方式，稱為抱軸式懸掛或半懸掛。採用這種懸掛方式時，動輪通過軌
縫和道岔所產生的沖擊振動會直接傳給牽引電動機。抱軸式懸掛適用於結構速度低於120公里/小時的機車車輛。另一種是架承式懸掛(或稱全懸
掛)。採用這種懸掛方式時牽引電動機固定懸掛在轉向架構架上，在牽引電動機軸端和小、大齒輪之間加入各種彈性連接元件，以減小沖擊振動
的影響。架承式懸掛適用於結構速度高於120公里/小時的機車車輛。

在用牽引變壓器降壓經硅整流器或大功率晶閘管整流後供電給直流串勵牽引電動機時，加在牽引電動機上的電壓為脈動電壓，因此這種牽
引電動機稱為脈流牽引電動機。大功率脈流牽引電動機的「換向」條件更加困難。此外，電動機內部還有一些附加損耗，從而引起電動機溫升
，因此，脈流牽引電動機在設計和結構上還要採取一定的特殊措施，以解決「換向」和溫升兩個突出的問題。

牽引發電機 專用於電力傳動內燃機車，以供給牽引電動機電力的發電機，又稱主發電機。牽引發電機有直流和交流兩種。直流牽引發電
機直接向直流牽引電動機供電。交流牽引發電機發出的三相交流電經硅整流器整流後再向直流牽引電動機供電。交流整流電路是三相的，整流
電壓雖然有脈動，但脈動量比較小，因此牽引電動機還被認為是一般的直流電動機。

輔助電機 電力機車上的輔助電機可用直流電動機，也可用三相交流非同步電動機。用直流電動機作為輔助電機時，須由專用的硅整流器供
電。用三相交流非同步輔助電動機時，須由靜止變相、變頻裝置或專用的旋轉電機供給三相電源。這種專用的旋轉電機稱為劈相機，可以把單相
交流電變為三相交流電。

發展趨向 為了解決直流和脈流牽引電動機的「轉向」問題，有些國家已在使用晶閘管無換向器式牽引電動機和三相交流非同步變頻牽引電
動機，並在試驗以直線非同步電動機為動力的磁懸浮高速車輛。晶閘管無換向器式牽引電動機是由一台同步電動機和一組晶閘管逆變器組成，用
晶閘管和轉子位置檢測器來代替直流牽引電動機的換向器和炭刷結構。這種電動機具有直流電機的優點而沒有困難的「換向」問題。但晶閘管
及其控制系統相當復雜，所以電子元件直接影響電動機的運行可靠性。三相交流非同步變頻牽引電動機結構簡單，工作可靠，成本低廉，是比較
理想的牽引電動機。但由於需用變頻調速，它的發展和應用一度受到限制。60年代，大功率晶閘管變頻裝置的發展使非同步電動機能夠實現變頻
調速。現在各國已有較多機車和動車採用三相交流非同步變頻牽引電動機。聯邦德國和日本在試驗的磁懸浮高速車輛上採用直線非同步電動機。它的初級繞組敷設在地面導軌上，由地面的變頻電源供電以產生行波磁場，調節供電電源頻率就可改變磁懸浮高速車輛的速度。次級繞組就是反應板，裝在車輛的構架上。初級行波磁場和次級感應電流的相互作用，不僅產生使車輛前進的推力，而且還產生磁拉力以懸浮車輛，並在制動工況時起著動力制動的作用。

8. 新能源純電動汽車的發展趨勢

你好，朋友，很開心為你提供我知道的信息。當前，我國正在貫徹「資源節約型，環境友好型」的發展戰略，國家對新能源汽車實施重點扶持政策。目前國家財政扶持節能減排，促進了新能源產業加速發展，並且已成為新一輪汽車促銷的亮點。隨著油價不斷攀升，能源與環保問題日益突出，新能源汽車無疑會成為未來汽車的發展方向。因此，新能源汽車技術專業所培養的人才定然是未來的稀缺人才。
新能源汽車技術專業是國家大力發展電動汽車為主的新能源汽車緊缺人才專業。
新能源汽車專業畢業生就業途徑比較廣。新能源汽車專業畢業生可以通過競聘，做新能源汽車公司的技術人員；也可以到4S店做新能源汽車的維修技師；還可以通過自主創業實現就業。
只要我提供的信息能給朋友你帶來一點點幫助，我都覺得開心。