電動汽車電機運行環境
1. 純電動汽車電機的特點
電動汽車驅動電機特點是:電動汽車用電動機需要頻繁啟動和停車,並承受較大的加速度或減速度,而且要求低速大轉矩爬坡,高速小轉矩運行和運行速度范圍寬,能夠承受高溫、多變的氣候條件和頻繁的振動,在惡劣的環境下能夠正常工作。
2. 電動汽車對電動機有哪些要求
(1)電動汽車驅動電動機需要有4~5倍的過載
3. 電動汽車用電動機使用環境與要求
電動汽車用電動機的使用環境一電動機工況變化頻繁。二,車載電源能量有限。
4. 電動汽車用電動機性能要求有哪些
電動汽車驅動系統是電動汽車最關鍵的子系統,擔負著將電能轉變為機械能,並通過傳動裝置將能量傳遞到車輪進而驅動車輛按照駕駛員意志行駛的重任。電動汽車電動機是驅動系統的心臟。當電動機空氣質量選擇恰當時,驅動系統的新能就取決於驅動電動機。
電動汽車用驅動電機通常要求能夠頻繁啟動/停車、加速/減速,低速和爬坡時要求高轉矩,高速行駛時要求低轉矩,並要求變速范圍大。其主要參數包括:電動機類型、額定電壓、機械特性、效率、尺寸參數、可靠性和成本等。另外為電動汽車電動機所配置的電以常規車速確定電機額定轉速子控制系統和驅動系統也會影響驅動電動機的性能。
1)高電壓。在允許范圍內盡量採用高電壓,可減小電動機的尺寸和導線等裝備的尺寸,特別是可降低逆變器的尺寸。
2)高轉速。高轉速電動機體積小、質量輕
,有利於降低電動汽車的整車整備質。
3)質量輕。電動機採用鋁合金外殼
,以降低電以額定功率
/轉速確定電機額定轉矩動機質量、各種控制器裝備的質量和冷卻系統的質量等也要求盡可能輕。
4)較大的起動轉矩和較大范圍的調速性能。這樣使電動汽車有良好的啟動性能和加速性能。電動機有自動調速功能,因此可以減輕駕駛員的操縱強度,提高駕駛的舒適性
,
並且能達到與內燃機汽車加速踏板同樣的控制響應。
5)效率高、損耗少,並具有制動能量回收功能。電動汽車應具有最優化的能量利用,以在車載總能量不變的情況下最大限度的增加續駛里程,再生制動回收的能量一般可達到總能量的10%~20%,這是在內燃機汽車上不能實現的。
6)必須有高壓保護設備。
7)可靠性好、耐溫耐潮性能強及運行時雜訊低。
5. 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。
在美國某機場運營的純電動客車
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。
6. 電動汽車電機的原理是什麼
電動汽車電機是指以車載電源為動力,電動汽車電機用電機驅動車輪行駛,電動汽車電機符合道路交通、安全法規各項要求的車輛。由於對環境影響相對傳統汽車較小,其前景被廣泛看好,但當前技術尚不成熟。電源為電動汽車的驅動電動機提供電能,電動汽車電機將電源的電能轉化為機械能,通過傳動裝置或直接驅動車輪和工作裝置。目前,電動汽車上應用最廣泛的電源是鉛酸蓄電池,但隨著電動汽車技術的發展,鉛酸蓄電池由於比能量較低,充電速度較慢,壽命較短,逐漸被其他蓄電池所取代。[
7. 電動汽車對於電動機的要求有哪些
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。
8. 電動汽車電機的詳細介紹
除了發電功能外,電動汽車的電機主要還是起電動機的,所以我們以電動機來分類:(只作簡單分類)
1.按工作電源種類劃分:可分為直流電機和交流電機。
直流電機:
按結構及工作原理可劃分:無刷直流電機和有刷直流電機。
又可分為永磁直流電機和電磁直流電機。
永磁直流電機按材料又分為稀土、鐵氧體、鋁鎳鈷永磁直流電機。
電磁直流電機按勵磁方式又分為串勵、並勵、他勵和復勵直流電機。
交流電機可分:單相電機和三相電機
2.按結構和工作原理劃分:可分為直流電機、非同步電機、同步電機。
非同步電動機的轉子轉速總是略低於旋轉磁場的同步轉速。
同步電動機的轉子轉速與負載大小無關而始終保持為同步轉速。
3.按用途分,有驅動電機和控制用電機。
4.按運轉速度分,有高速電機、低速電機、恆速電機和調速電機。
低速電動機又分為齒輪減速電動機、電磁減速電動機、力矩電動機和爪極同步電動機等。 1.交流電機
單相非同步電機通過電容移相作用,將單相交流電分離出另一相相位差90度的交流電。將這兩相交流電分別送入兩組或四組電機線圈繞組,就在電機內形成旋轉的磁場,旋轉磁場在電機轉子內產生感應電流,感應電流產生的磁場與旋轉磁場方向相反,被旋轉磁場推拉進入旋轉狀態,由於轉子必須切割磁力線才能產生感應電流,因此轉子轉速必須低於旋轉磁轉速,故稱非同步電機。
三相非同步電機不必通過電容移相,本身就有相差120度的三相交流電,故產生的旋轉磁場更均勻,效率更高。
永磁同步交流電動機的磁場由永久磁鐵產生,轉子線圈通過電刷供電,轉速與交流電頻率為整倍數(分數)關系(視轉子線圈繞組數而定),故稱同步電機。
轉子線圈通過電刷供電,定子通過線圈繞組產生旋轉磁場的電機,按轉子線圈與定子線圈的串、並聯關系分別稱串勵、並勵電機。
2.直流電機
直流電機有定子和轉子兩大部分組成,定子上有磁極(繞組式或永磁式),轉子有繞組,通電後,轉子上形成磁場(磁極),定子和轉子的磁極之間有一個夾角,在定轉子磁場(N極和S極之間)的相互吸引下,使電機旋轉。改變電刷的位置,就可以改變定轉子磁極夾角(假設以定子的磁極為夾角起始邊,轉子的磁極為另一邊,由轉子的磁極指向定子的磁極的方向就是電機的旋轉方向)的方向,從而改變電機的旋轉方向。 1.永磁式直流電機:
由定子磁極、轉子、電刷、外殼等組成。
定子磁極採用永磁體(永久磁鋼),有鐵氧體、鋁鎳鈷、釹鐵硼等材料。按其結構形式可分為圓筒型和瓦塊型等幾種。
轉子一般採用硅鋼片疊壓而成,漆包線繞在轉子鐵心的兩槽之間(三槽即有三個繞組),其各接頭分別焊在換向器的金屬片上。
電刷是連接電源與轉子繞組的導電部件,具備導電與耐磨兩種性能。永磁電機的電刷使用單性金屬片或金屬石墨電刷、電化石墨電刷。
2.無刷直流電機:
由永磁體轉子、多極繞組定子、位置感測器等組成。
無刷直流電機的特點是無刷,採用半導體開關器件(如霍爾元件)來實現電子換向的,即用電子開關器件代替傳統的接觸式換向器和電刷。它具有可靠性高、無換向火花、機械雜訊低等優點。
位置感測器按轉子位置的變化,沿著一定次序對定子繞組的電流進行換流(即檢測轉子磁極相對定子繞組的位置,並在確定的位置處產生位置感測信號,經信號轉換電路處理後去控制功率開關電路,按一定的邏輯關系進行繞組電流切換)。
位置感測器有磁敏式、光電式和電磁式三種類型。
採用磁敏式位置感測器的無刷直流電動機,其磁敏感測器件(例如霍爾元件、磁敏二極體、磁敏詁極管、磁敏電阻器或專用集成電路等)裝在定子組件上,用來檢測永磁體、轉子旋轉時產生的磁場變化。電動汽車多用的是霍爾元件。
採用光電式位置感測器的無刷直流電動機,在定子組件上按一定位置配置了光電感測器件,轉子上裝有遮光板,光源為發光二極體或小燈泡。轉子旋轉時,由於遮光板的作用,定子上的光敏元器件將會按一定頻率間歇間生脈沖信號。
採用電磁式位置感測器的無刷直流電動機,是在定子組件上安裝有電磁感測器部件(例如耦合變壓器、接近開關、LC諧振電路等),當永磁體轉子位置發生變化時,電磁效應將使電磁感測器產生高頻調制信號(其幅值隨轉子位置而變化)。
定子繞組的工作電壓由位置感測器輸出控制的電子開關電路提供。 他們在負載要求、技術性能和工作環境等方面有著特殊的要求:
1、電動汽車驅動電機需要有4-5倍的過載以滿足短時加速或爬坡的要求;而工業電機只要求有2倍的過載就可以了。
2、電動汽車的最高轉速要求達到在公路上巡航時基本速度的4-5倍,而工業電機只需要達到恆功率是基本速度的2倍即可。
3、電動汽車驅動電機需要根據車型和駕駛員的駕駛習慣設計,而工業電機只需根據典型的工作模式設計。
4、電動汽車驅動電機要求有高度功率密度(一般要求達到1kw/kg以內)和好的效率圖(在較寬的轉速范圍和轉矩范圍內都有較高的效率),從而能夠降低車重,延長續駛里程;而工業電機通常對功率密度、效率和成本進行綜合考慮,在額定工作點附近對效率進行優化。
5、電動汽車驅動電機要求工作可控性高、穩態精度高、動態性能好;而工業電機只有某一種特定的性能要求。
6、電動汽車驅動電機被裝在機動車上,空間小,工作在高溫、壞天氣、及頻繁振動等等惡劣環境下。而工業電機通常在某一個固定位置工作。
9. 新能源汽車電氣和電機有什麼區別
電動汽車是汽車行業的發展趨勢,大家都知道其原理核心是用電機替代發動機,實現電力驅動。和常規使用感應電機相比,電動汽車電機無論在性能要求和驅動原理上都有較大區別:
1、電動汽車電機應該具備較大的啟動轉矩、良好的啟動性能和良好的加速性能來滿足電動汽車的頻繁啟停、加減速或爬坡等要求。反映在電機測試上,就是要求電機在進行轉速或轉矩控制時,響應時間要短;同時在外界負載發生階躍變化時,電機自身的反映要夠快,調整輸出的功率和轉速;
2、電機汽車電機的恆功率范圍應該設計得較為寬廣,以滿足電動汽車高速行駛時的轉矩輸出,保證汽車可實現的最高時速;
3、電動汽車電機應該具備較大范圍的調速能力,在低速時具有較大的轉矩,在高速時具有高功率,能夠根據駕駛需要,隨時調整電動車的行駛速度和相應的驅動力;
4、電動汽車電機應該具備良好的效率特性,在較寬的轉速/轉矩范圍內,獲得最優的效率,提高一次充電後的持續行駛里程,一般要求在典型的駕駛循環區,獲得85%~93%的效率;
5、電動汽車電機的外形尺寸要求盡可能小,質量盡可能輕,功率密度最優化;
6、電動汽車電機應該具備良好的可靠性,耐溫和耐潮濕性能強, 能夠在較惡劣的環境下長期工作,運行時噪音低,維修方便。