电动汽车永磁直流电机调速

Ⅰ 电动汽车采用哪种驱动电机好

在环保的大环境下，电动汽车也成为了近年来研究的热点，电动汽车在城市交通中可以实现零排放或极低排放，在环保领域优势巨大，各国都在努力发展电动汽车。电动汽车主要是由电机驱动系统、电池系统和整车控制系统三部分构成，其中的电机驱动系统是直接将电能转换为机械能的部分，决定了电动汽车的性能指标。因此，对于驱动电机的选择就尤为重要。

1电动汽车对于驱动电机的要求

目前对于电动汽车性能的评定，主要是考虑以下三个性能指标:(1)最大行驶里程(km):电动汽车在电池充满电后的最大行驶里程；(2)加速能力(s):电动汽车从静止加速到一定的时速所需要的最小时间；(3)最高时速(km/h):电动汽车所能达到的最高时速。

针对于电动汽车的驱动特点所设计的电机，相比于工业用电机有着特殊的性能要求:(1)电动汽车驱动电机通常要求可以频繁的启动/停车、加速/减速、转矩控制的动态性能要求较高；(2)为了减少整车的重量，通常取消多级变速器，这就要求在低速或爬坡时，电机可以提供较高的转矩，通常来说要能够承受4-5倍的过载；(3)要求调速范围尽量大，同时在整个调速范围内还需要保持较高的运行效率；(4)电机设计时尽量设计为高额定转速，同时尽量采用铝合金外壳，高速电机体积小，有利于减少电动汽车的重量；(5)电动汽车应具有最优化的能量利用，具有制动能量回收功能，再生制动回收的能量一般要达到总能量的10%-20%；(6)电动汽车所使用的电机工作环境更加复杂、恶劣，要求电机在有着很好的可靠性和环境适应性，同时还要保证电机生产的成本不能过高。

2几种常用的驱动电机

2.1直流电动机

在电动汽车发展的早期，大部分的电动汽车都采用直流电动机作为驱动电机，这类电机技术较为成熟，有着控制方式容易，调速优良的特点，曾经在调速电动机领域内有着最为广泛的应用。但是由于直流电动机有着复杂的机械结构，例如:电刷和机械换向器等，导致它的瞬时过载能力和电机转速的进一步提高受到限制，而且在长时间工作的情况下，电机的机械结构会产生损耗，提高了维护成本。此外，电动机运转时电刷冒出的火花使转子发热，浪费能量，散热困难，也会造成高频电磁干扰，影响整车性能。由于直流电动机有着以上缺点，目前的电动汽车已经基本将直流电机淘汰。

2.2交流异步电动机

交流异步电机是目前工业中应用十分广泛的一类电机，其特点是定、转子由硅钢片叠压而成，两端用铝盖封装，定、转子之间没有相互接触的机械部件，结构简单，运行可靠耐用，维修方便。交流异步电机与同功率的直流电动机相比效率更高，质量约轻了二分之一左右。如果采用矢量控制的控制方式，可以获得与直流电机相媲美的可控性和更宽的调速范围。由于有着效率高、比功率较大、适合于高速运转等优势，交流异步机是目前大功率电动汽车上应用最广的电机。目前，交流异步电机已经大规模化生产，有着各种类型的成熟产品可以选择。但在高速运转的情况下电机的转子发热严重，工作时要保证电机冷却，同时异步电机的驱动、控制系统很复杂，电机本体的成本也偏高，相比较于永磁式电动机和开关磁阻电机而言，异步电机的效率和功率密度偏低，对于提高电动汽车的最大行驶里程不利。

2.3永磁式电动机

永磁式电动机根据定子绕组的电流波形的不同可分为两种类型，一种是无刷直流电机，它具有矩形脉冲波电流；另一种是永磁同步电机，它具有正弦波电流。这两种电机在结构和工作原理上大体相同，转子都是永磁体，减少了励磁所带来的损耗，定子上安装有绕组通过交流电来产生转矩，所以冷却相对容易。由于这类电机不需要安装电刷和机械换向结构，工作时不会产生换向火花，运行安全可靠，维修方便，能量利用率较高。

永磁式电动机的控制系统相比于交流异步电机的控制系统来说更加简单。但是由于受到永磁材料工艺的限制，使得永磁式电动机的功率范围较小，一般最大功率只有几十千万，这是永磁电机最大的缺点。同时，转子上的永磁材料在高温、震动和过流的条件下，会产生磁性衰退的现象，所以在相对复杂的工作条件下，永磁式电机容易发生损坏。而且永磁材料价格较高，因此整个电机及其控制系统成本较高。

2.4开关磁阻电机

开关磁阻电机作为一种新型电机，相比其他类型的驱动电机而言，开关磁阻电机的结构最为简单，定、转子均为普通硅钢片叠压而成的双凸极结构，转子上没有绕组，定子装有简单的集中绕组，具有结构简单坚固、可靠性高、质量轻、成本低、效率高、温升低、易于维修等诸多优点。而且它具有直流调速系统的可控性好的优良特性，同时适用于恶劣环境，非常适合作为电动汽车的驱动电机使用。

考虑到作为电动汽车驱动电机使用，直流电机和永磁式电机在结构和面对复杂的工作环境适应性太差，很容易发生机械和退磁的故障，所以本文着重介绍开关磁阻电机与交流异步机相比，有着以下方面的明显优势。

2.4.1电机本体结构方面

开关磁阻电机的结构比鼠笼式感应电机更简单，其突出的优点是转子上没有绕组，仅仅是由普通硅钢片叠压而成。整个电机的损耗大部分集中于定子绕组上，这使得电机制造简单，绝缘性好，容易冷却，有着优秀的散热特性，这种电机结构能减小电机体积和重量，可以用很小的体积取得较大的输出功率。由于电机转子机械弹性好，所以开关磁阻电机可以用于超高速运行。

2.4.2电机驱动电路方面

开关磁阻电机驱动系统的相电流是单向的，同时与转矩方向无关，可以只用一个主开关器件来满足电机的四象限运行状态。功率变换器电路与电机的励磁绕组直接串联，各相电路独立供电，即使电机的某相绕组或者控制器发生故障，只需使该相停止工作即可，不会造成更大的影响。所以，无论电机本体还是功率变换器都十分安全可靠，所以比异步机更适合用于恶劣环境。

2.4.3电机系统性能方面

开关磁阻电机的控制参数多，很容易通过适当的控制策略和系统设计满足电动汽车的四象限运行的要求，并且在高速运行区域也能保持优秀的制动能力。开关磁阻电机不仅效率高，而且在很宽的调速范围内都可以保持高效率，这是其他类型的电机驱动系统难以媲美的。这种性能十分适合应用于电动汽车的运行情况，非常有利于提高电动汽车的续行里程。

Ⅱ 纯电动汽车永磁无刷直流电机也是永磁同步电机的一种，建立仿真模型是的不同

首先无刷直流永磁电动机与交流永磁同步电动机是完全不一样的不是一类电动机。工作原理不同，启动特性不同，外特性也不同的呀

Ⅲ 永磁式直流电机工作原理

永磁直流电机按照有无电刷可分为永磁无刷直流电机和永磁有刷直流电机。永磁直流电机是用永磁体建立磁场的一种直流电机。永磁直流电机广泛应用于各种便携式的电子设备或器具中，如录音机、VCD机、电唱机、电动按摩器及各种玩具，也广泛应用于汽车、摩托车、干手器、电动自行车、蓄电池车、船舶、航空、机械等行业，在一些高精尖产品中也有广泛应用，如录像机、复印机、照相机、手机、精密机床、银行点钞机、捆钞机等。

有刷电机的定子上安装有固定的主磁极和电刷，转子上安装有电枢绕组和换向器。直流电源的电能通过电刷和换向器进入电枢绕组，产生电枢电流，电枢电流产生的磁场与主磁场相互作用产生电磁转矩，使电机旋转带动负载。由于电刷和换向器的存在，有刷电机的结构复杂，可靠性差，故障多，维护工作量大，寿命短，换向火花易产生电磁干扰。

有刷直流电机的工作原理图如图所示。在有刷直流电机的固定部分有磁铁，这里称作主磁极;固定部分还有电刷。转动部分有环形铁芯和绕在环形铁芯上的绕组。

图所示的两极有刷直流电机的固定部分(定子)上装设了一对直流励磁的静止的主磁极N和S，在旋转部分(转子)上装设电枢铁芯。定子与转子之间有一气隙。在电枢铁芯上放置了由A和X两根导体连成的电枢线圈，线圈的首端和末端分别连到两个圆弧形的铜片上，此铜片称为换向片。换向片之间互相绝缘，由换向片构成的整体称为换向器。换向器固定在转轴上，换向片与转轴之间亦互相绝缘。在换向片上放置着一对固定不动的电刷B1和B2，当电枢旋转时，电枢线圈通过换向片和电刷与外电路接通。

Ⅳ 永磁直流电动机原理及作用

基本原理
永磁无刷直流电机由电动机主体和驱动器组成，是一种典型的机电一体化产品。
1. 电动机的定子绕组多做成三相对称星形接法，同三相异步电动机十分相似。电动机的转子上粘有已充磁的永磁体，为了检测电动机转子的极性，在电动机内装有位置传感器。驱动器由功率电子器件和集成电路等构成，其功能是：接受电动机的启动、停止、制动信号，以控制电动机的启动、停止和制动;接受位置传感器信号和正反转信号，用来控制逆变桥各功率管的通断，产生连续转矩;接受速度指令和速度反馈信号，用来控制和调整转速;提供保护和显示等等
主电路是一个典型的电压型交-直-交电路，逆变器提供等幅等频5-26KHZ调制波的对称交变矩形波。
永磁体N-S交替交换，使位置传感器产生相位差120°的U、V、W方波，结合正/反转信号产生有效的六状态编码信号：101、100、110、010、011、001，通过逻辑组件处理产生T1-T4导通、T1-T6导通、T3-T6导通、T3-T2导通、T5-T2导通、T5-T4导通，也就是说将直流母线电压依次加在A+B-、A+C-、B+C-、B+A-、C+A-、C+B-上，这样转子每转过一对N-S极，T1-T6功率管即按固定组合成六种状态的依次导通。每种状态下，仅有两相绕组通电，依次改变一种状态，定子绕组产生的磁场轴线在空间转动60°电角度，转子跟随定子磁场转动相当于60°电角度空间位置，转子在新位置上，使位置传感器U、V、W按约定产生一组新编码，新的编码又改变了功率管的导通组合，使定子绕组产生的磁场轴再前进60°电角度，如此循环，永磁直流电机将产生连续转矩，拖动负载作连续旋转。正因为永磁直流电机的换向是自身产生的，而不是由逆变器强制换向的，所以也称作自控式同步电动机。
2. 永磁无刷直流电机的位置传感器编码使通电的两相绕组合成磁场轴线位置超前转子磁场轴线位置，所以不论转子的起始位置处在何处，电动机在启动瞬间就会产生足够大的启动转矩，因此转子上不需另设启动绕组。
由于定子磁场轴线可视作同转子轴线垂直，在铁芯不饱和的情况下，产生的平均电磁转矩与绕组电流成正比，与他励直流电动机的电流-转矩特性一样。
电动机的转矩正比于绕组平均电流：
Tm=KtIav (N·m)
电动机两相绕组反电势的差正比于电动机的角速度：
ELL=Keω (V)
所以电动机绕组中的平均电流为：
Iav=(Vm-ELL)/2Ra (A)
其中，Vm=δ·VDC是加在电动机线间电压平均值，VDC是直流母线电压，δ是调制波的占空比，Ra为每相绕组电阻。由此可以得到直流电动机的电磁转矩：
Tm=δ·(VDC·Kt/2Ra)-Kt·(Keω/2Ra)
Kt、Ke是电动机的结构常数，ω为电动机的角速度(rad/s)，所以，在一定的ω时，改变占空比δ，就可以线性地改变电动机的电磁转矩，得到与他励直流电动机电枢电压控制相同的控制特性和机械特性。
永磁无刷直流电机的转速设定，取决于速度指令Vc的高低，如果速度指令最大值为+5V对应的最高转速：Vc(max)ón max，那么，+5V以下任何电平即对应相当的转速n，这就实现了变速设定。
当Vc设定以后，无论是负载变化、电源电压变化，还是环境温度变化，当转速低于指令转速时，反馈电压Vfb变小，调制波的占空比δ就会变大，电枢电流变大，使电动机产生的电磁转矩增大而产生加速度，直到电动机的实际转速与指令转速相等为止;反之，如果电动机实际转速比指令转速高时，δ减小，Tm减小，发生减速度，直至实际转速与指令转速相等为止。可以说，永磁直流电机在允许的电网波动范围内，在允许的过载能力以下，其稳态转速与指令转速相差在1%左右，并可以实现在调速范围内恒转矩运行。
由于永磁无刷直流电机的励磁来源于永磁体，所以不象异步机那样需要从电网吸取励磁电流;由于转子中无交变磁通，其转子上既无铜耗又无铁耗，所以效率比同容量异步电动机高10%左右，一般来说，永磁直流电机的力能指针(ηcosθ)比同容量三相异步电动机高12%-20%。
3. 由于永磁无刷直流电机是以自控式运行的，所以不会象变频调速下重载启动的同步电动机那样在转子上另加启动绕组，也不会在负载突变时产生振荡和失步。
中小容量的永磁无刷直流电机的永磁体，多采用高磁能积的稀土钕铁硼(Nd-Fe-B)材料。因此，稀土永磁无刷电动机的体积比同容量三相异步电动机缩小了一个机座号。
近三十年来针对异步电动机变频调速的研究，归根到底是在寻找控制异步电动机转矩的方法，而永磁直流电机的电流或电枢的端电压，就是直接控制电动机转矩的物理量。过去，由于稀土永磁体价格比较高等因素，限制了稀土永磁永磁直流电机的应用领域，但是随着技术的不断创新，其价格已迅速下降，例如，我公司推出得BS系列永磁直流电机的售价已与异步电动机和普通变频器售价之和相差无几。稀土永磁永磁直流电机必将以其宽调速、小体积、高效率和稳态转速误差小等特点在调速领域显现优势。
根据所用的永磁材料不同，永磁无刷直流电动机分为铝镍钴永磁直流电动机、铁氧体永磁直流电动机和稀土永磁直流电动机。铝镍钴永磁无刷直流电动机需要消耗大量的贵重金属、价格较高，但对高温的适应性好，用于环境温度较高或对电动机的温度稳定性要求较高的场合。铁氧体永磁无刷直流电动机以廉价见长，且性能良好，广泛用于家用电器、汽车、玩具、电动工具等领域。用稀土永磁材料作磁极制的稀土永磁无刷直流电动机，体积小且性能更好，但价格昂贵，主要用于航天、计算机、井下仪器等。但近些年出现了新一代稀土永磁直流电动机—钕铁硼永磁无刷直流电动机，由于我国拥有世界80%以上蕴藏量的钕矿资源，因此在价格上具有得天独厚的优势，高性能钕铁硼永磁材料性价比大幅提升，使质优、价廉的钕铁硼永磁直流电动机在产业化生产中得到了广泛的应用，同时也促进永磁无刷直流电动机的性能与结构迅速发展。

Ⅳ 现在纯电动汽车的电机，用的比较多的是永磁同步电机，请问这种电机是直流电机还是交流电机

车用永磁同步电机是交流电机，现在都是用空间矢量控制。和电机配套的还有电机控制器，实现直流（电池）向交流的逆变来实现控制。

Ⅵ 电动汽车上用的电机是什么类型（直流、交流）

永磁式无刷直流电动机和永磁式交流同步电动机 永磁式无刷直流电动机保持了普通直流电动机的优点,它具有调速范围广、起动迅速、调节特性好、可靠性高、无换向火花等优点。但其低速运行时有转速稳定性差和转矩波动比较大等缺点。 永磁式交流同步电动机可靠性高，输出功率较大，与相同转速的其他电动机相比，“输出功率/质量”较高。由于这种电动机具有永久性磁场，所以在恒功率范围时电动机的控制较为复杂。

Ⅶ 现在新能源汽车上用的电机是什么电机

新能源汽车的主流电机有直流电机，异步电机，永磁同步电机三种。

永磁同步电动机的结构与直流电动机相似，这样便可具备无刷直流电动机结构简单、运行可靠、功率密度大、调速性能好等特点。与此同时，由于永磁同步电动机采用的驱动方式不同于直流电动机，所以，在噪音以及控制环节上，永磁同步电动机更胜一筹。

Ⅷ 电动车都用什么电机怎么调速的啊

永磁同步或者直流无刷电机，调频调速。

Ⅸ 电动车的电机是直流电机还是交流电机,是永磁电机吗

电动汽车最早采用的是直流电动机。直流电机有产品成熟、控制方式容易及调速快捷三大优势，但是直流电动机自身电刷及机械转向器等复杂结构，制约瞬时负载能力及转速能力，同时由于电刷不仅会造成高频电磁干扰，还让转子发热，浪费能量和散热困难，对电动汽车续航里程及安全驾驶产生不利影响，因而逐步被交流电动机取代。
交流异步电机是应用最为广泛的工业电机，有着高功率、高效率及高运转的三大优势，因而成为直流电动机的取代者，但依旧没有解决高速运转下的转子发热、浪费能量及散热困难的问题，同时驱动控制系统复杂抬高电机成本，同时还需变频器提供额外功率来建立磁场，因而逐步被永磁电机取代，只是在大功率电动汽车保留一定市场份额。
特斯拉电动车就是用的交流电机驱动。