直流電動機在電動汽車中的應用
⑴ 電動汽車為什麼不能用直流電機
我們先來看一下直流電機,直流電機的構造和原理要比交流電動機要簡單的多。它的定子是固定的,定子產生的磁場是一個固定磁場,不會像交流電動機的定子磁場那樣旋轉。
直流電機的轉子繞組接通直流電源後,會產生一個轉子磁場,我們用右手螺旋定則,就可以判斷磁場的方向。定子磁場就會跟轉子磁場發生相互作用,這就像磁鐵一樣,同性相斥、異性相吸,轉子繞組的一側會受到排斥力,而另一側會受到吸引力,這樣電機的轉子,就會在兩個磁場的相互作用下開始轉動。
因為定子的電磁場是固定不變的,如果轉子繞組中的電流方向不改變的話,那麼這個轉子產生的磁場就不會改變,所以這個轉子繞組只能轉半圈,就會停止不動,因此需要採用換向器,改變轉子繞組中的電流方向,這樣也就能改變轉子的磁場方向,又可以在同性相斥、異性相吸的電磁原理的作用下,轉子繞組又會繼續旋轉半圈。然後,轉子繞組的電流再次改變方向,轉子又可以再轉半圈。就這樣,轉子繞組中的電流方向始終不斷改變,轉子就會連續不斷的旋轉起來。
⑵ 電動機在汽車上的應用有哪些,各實現什麼樣的功能
電動機在汽車上應用非常的廣泛,第一,這是主要的是,升降機電機,升降玻璃的,第二是,油泵電機,泵油的。
⑶ 汽車直流電動機的優缺點
你好:直流電機的優點: 調速性能良好,直流電機具有良好的電磁轉矩控制特性,可實現均勻平滑的無級調速,具有較寬的調速范圍。起動性能好,直流電機具有較大的起動轉矩。具有較寬的恆功率范圍,直流電機恆功率輸出范圍較寬,可確保電動汽車具有較好的低速起動性能和高速行駛能力。 控制較為簡單,直流電機可採用斬波器實現調速控制,具有控制靈活且高效、質量輕、體積小、響應快等特點。價格便宜,直流電機的製造技術和控制技術都比較成熟,價格較便宜。
直流電機的主要缺點:效率低,維護工作量大,電刷和換向器之間會產生換向火花,換向器容易燒蝕 轉速低,轉速越高,電刷和換向器產生的火花越大,這限制了直流電機轉速的提高。質量和體積大。希望有所幫助!
⑷ 電動汽車中使用的是直流電池,那如何才能讓驅動電機正常穩定的工作呢
2.1直流電動機
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。
⑸ 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
⑹ 電動汽車驅動電機類型
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。
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。
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。
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
⑺ 直流無刷電機控制器在電瓶車里的作用是什麼,電瓶車里的電是如何是後輪開始轉動的
控制器工作原理是把直流電斬成一個一個方波,波峰電壓與電瓶電壓幾乎一樣,波與波之間的間隔就成了關鍵。
控制間隔的大小——占空比,就能調節給電機的平均電壓大小,電機得到電功率的大小也就會不同。這樣就實現了調速。
然而,電機由三組線圈驅動(三相),電機運轉到什麼角度才需要上電和去電,又由相應位置的霍爾感測器提供信息給控制器適當實施控制。
⑻ 汽車上用到的直流電動機有哪些
1 直流電動機
有刷直流電動機的主要優點是控制簡單、技術成熟。具有交流電機不可比擬的優良控制特性。在早期開發的電動汽車上多採用直流
電動機,即使到現在,還有一些電動汽車上仍使用直流電動機來驅動。但由於存在電刷和機械換向器,不但限制了電機過載能力與速度的進一步提高,而且如果長時
間運行,勢必要經常維護和更換電刷和換向器。另外,由於損耗存在於轉子上,使得散熱困難,限制了電機轉矩質量比的進一步提高。鑒於直流電動機存在以上缺
陷,在新研製的電動汽車上已基本不採用直流電動機。
2 交流三相感應電動機
2.1 交流三相感應電動機的基本性能
交
流三相感應電動機是應用得最廣泛的電動機。其定子和轉子採用硅鋼片疊壓而定子之間沒有相互接觸的滑環、換向器等部件。結構簡單,運行可靠,經久耐用。交流
感應電動機的功率覆蓋面很寬廣,轉速達到12000~15000r/min。可採用空氣冷卻或液體冷卻方式,冷卻自由度高。對環境的適應性好,井能夠實現
再生反饋制動。與同樣功率的直流電動機相比較,效率較高,質量減輕一半左右,價格便宜,維修方便。
2.2 交流感應電動機的控制系統
由
於交流三相感應電動機不能直接使用蓄電池供給的直流電,另外交流三相感應電動機具有非線性輸出特性。因此,在採用交流三相感應電動機的電動汽車上,需要應
用逆變器中的功率半導體器件,將直流電變為頻卒和幅值都可以調節的交流電來實現對交流三相電動機的控制。主要有v/f控製法、轉差頻率控製法。
用
矢量控製法,對交流三相感應電動機的勵磁繞組交流電的頻率和輸入交流三相感應電動機的端調控制,控制交流三相感應電動機旋轉磁場的磁通量和轉矩,實現改變
交流三相感應電動機轉速和輸出轉矩,來滿足負載變化特性的要求,並能夠獲得最高效率,從而使得交流三相感應電動機能夠在電動汽車上得到廣泛應用。
2.3 交流三相感應電動機的不足
交
流三相感應電動機的耗電量較大,轉子容易發熱,在高速運轉時需要保證對交流三相感應電動機的冷卻,否則會損壞電動機。交流三相感應電動機的功率因數較低,
使得變頻變壓裝置的輸入功率因數也較低,因此需要採用大容量的變頻變壓裝置。交流三相感應電動機的控制系統的造價遠遠高於交流三相感應電動機本身,增加了
電動汽車的成本[2-4]。另外,交流三相感應電動機的調速性也較差。
3 永磁無刷直流電動機
3.1永磁無刷直流電動機的基本性能
永
磁無刷直流電動機是一種高性能的電動機。它的最大特點就是具有直流電動機的外特性而沒有刷組成的機械接觸結構。加之,它採用永磁體轉子,沒有勵磁損耗:發
熱的電樞繞組又裝在外面的定子上,散熱容易,因此,永磁無刷直流電動機沒有換向火花,沒有無線電干擾,壽命長,運行可靠,維修簡便。此外,它的轉速不受機
械換向的限制,如果採用空氣軸承或磁懸浮軸承,可以在每分鍾高達幾十萬轉運行。永磁無刷直流電動機機系統相比具有更高的能量密度和更高的效率,在電動汽車
中有著很好的應用前景。
3.2 永磁無刷直流電動機的控制系統
典型的永磁無刷直流電動機是一種准解耦矢量控制系統,由於
永磁體只能產生固定幅值磁場,因而永磁無刷直流電動機系統非常適合於運行在恆轉矩區域,一般採用電流滯環控制或電流反饋型SPWM法來完成。為進一步擴充
轉速,永磁無刷直流電動機也可以採用弱磁控制。弱磁控制的實質是使相電流相位角超前,提供直軸去磁磁勢來削弱定子繞組中的磁鏈。
3.3 永磁無刷直流電動機的不足
永
磁無刷直流電動機受到永磁材料工藝的影響和限制,使得永磁無刷直流電動機的功率范圍較小,最大功率僅幾十千瓦。永磁材料在受到振動、高溫和過載電流作用
時,其導磁性能可能會下降或發生退磁現象,將降低永磁電動機的性能,嚴重時還會損壞電動機,在使用中必須嚴格控制,使其不發生過載。永磁無刷直流電動機在
恆功率模式下,操縱復雜,需要一套復雜的控制系統,從而使得永磁無刷直流電動機的驅動系統造價很高。
4 開關磁阻電動機
4.1 開關磁阻電動機的基本性能
開
關磁阻電動機是一種新型電動機,該系統具有很多明顯的特點:它的結構比其它任何一種電動機都要簡單,在電動機的轉子上沒有滑環、繞組和永磁體等,只是在定
子上有簡單的集中繞組,繞組的端部較短,沒有相間跨接線,維護修理容易。因而可靠性好,轉速可達15000 r/min。效率可達85%~93%呢,比交
流感應電動機要高。損耗主要在定子,電機易於冷卻;轉子元永磁體,調速范圍寬,控制靈活,易於實現各種特殊要求的轉矩一速度特性,而且在很廣的范圍內保持
高效率。更加適合電動汽車動力性能要求。
⑼ 電動汽車電機的應用特點
無刷直流電動機之所以被廣泛應用於電動車,是因為它與傳統的有刷直流電動機相比具有以下二方面的優勢。(1)壽命長、免維護、可靠性高。在有刷直流電動機中,由於電機轉速較高,電刷和換向器磨損較快,一般工作1000小時左右就需更換電刷。另外其減速齒輪箱的技術難度較大,特別是傳動齒輪的潤滑問題,是目前有刷方案中比較大的難題。所以有刷電機就存在雜訊大、效率低、易產生故障等問題。因此無刷直流電動機的優勢很明顯。(2)效率高、節能。一般而言,因無刷直流電動機沒有機械換向的磨擦損耗及齒輪箱的消耗,以及調速電路損耗,效率通常可高於85%,但考慮到實際設計中的最高性價比,為減少材料消耗,一般設計為76%。而有刷直流電動機的效率由於齒輪箱和超越離合器的消耗,通常在70%左右。
⑽ 為什麼新研發的新能源汽車不採用直流電機
新能源汽車具有環保、節約、簡單三大優勢。在純電動汽車上體現尤為明顯:以電動機代替燃油機,由電機驅動而無需自動變速箱。相對於自動變速箱,電機結構簡單、技術成熟、運行可靠,甚至被視為中國在新能源汽車行業實現汽車工業「彎道超車」的希望領域之一。新能源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。