电动汽车电动机的选用
A. 纯电动汽车内部电动机应该怎样选择
纯电动汽车内部电动机应该怎样选择?
电动机类型选择
选择纯电动汽车驱动电动机类型的关键是电动机的机械特性。三相异步感应电动机、永磁无刷直流电动机、永磁磁阻电动机和开关磁阻电动机的机械特性都可以用T一九和P一九曲线来表示,并可作为选择电动机的参考或依据。在设计与选择电动汽车的驱动电动机时,可以向电动机生产厂家提出所需要的各种性台邑参数,作为电动机设计的依据。实际上,大多数情况下是电动汽车制造商根据电动机生产厂家提供的技术性能参数选择现成的电动机。可供电动汽车选用电动机的种类繁多,功率覆盖面很广。电动汽车对于驱动电动机的调速范围、可靠性、能够在恶劣环境条件下工作的1;能力等方面有比较高的要求。
目前电动汽车很大一部分是采用感应电动机作为驱动电动机。感应电动机效率高(90%以上),功率较大(接近lkW7kg),功率因数变化大,转子为鼠笼型结构,适合于高速运转。另外,感应电动机的可靠性高,便于维修,价格便宜。随着功率电子器件和功率变换器的快速发展,感应电动机的控制器采用了矢量控制方法控制的变频器或逆变器,使感应电动机具有更好的可控性和宽广的调速范围。目前已经能够在市场买到不同生产厂家生产的不同规格的效率高、技术性能可靠的感虚电动机及变频器或逆变器,可以直接为电动汽车所采用。新型感应电动机的直接转矩控制系统,具有控制简单、动态响应快、调速范围宽等特点。感应电动机的价格比较便宜,但控制系统很复杂,价格也较高。永磁电动机的应用越来越广泛。永磁电动机具有效率高(达到9 7%)、质量功率较大(超过lkW/kg)的特点。
永磁电动机的转子没有励磁绕组,可以高速运转,可靠性好,体积小、质量轻,便于维修。采用矢量控制的变频调速系统,使永磁电动机具有宽广的调速范围。永磁电动机的控制系统要比感应电动机的控制系统简单和便宜。永磁电动机的永磁材料强度较差,大功率的永磁电动机所需要的永磁材料需要特别加固,因此,永磁电动机的功率一般较小。有些永磁材料在高温作用下,会发生磁性衰退现象,电动机需要采取水冷却方式来控制温度在1 5 0℃以下。目前永磁材料的价格较高,因此永磁电动机及其控制系统的成本较高。
开关磁阻电动机是一种新型电动机,在电动机的转子上,没有滑环、绕组等转子导体和永久磁铁等装置。它的结构比其他任何一种电动机都要简单,效率可以达到85%~93%,转速可以达到15000r7mino其转矩一转速特性好,在较宽的转速范围内,转矩、速度可灵潘地控制,并有高的启动转矩和低的启动功率的机械特性;转子上没有励磁绕组和永磁体,结构简单坚固、可靠性好,质量轻,便于维修,成本较低。开关磁阻电动机的控制系统包括微处理器、位置检测器和电流检测器等电子器件,控制系统较复杂,调节性能和控制精度要求高。工作时转矩脉动大,噪声也较大,体积比同样功率的感应电动机要大一些。目前,正在开发水冷却开关磁阻电动机及其控制器和永磁开关磁阻电动机,其性能将进一步提高。随着现代制造技术、现代电子技术、控制理论、计算机和电子元器件的发展,电动机的控制系统正不断向自动化、集成化和小型化的方向发展。这将促进各种电动机及其控制系统不断地改进和完善,为电动汽车驱动系统提供更加宽广的选择范围。
其他类型的特种电动机也可以作为电动汽车的驱动电动机,包括同步磁阻电动机、永磁阶跃电动机、横向磁通量电动机等特种电动机。但这些特种电动机需要特殊的驱动系统,且难与现有的各种电动机的驱动系统和传动系统协调工作,其生产技术和制造工艺也较复杂。但随着技术的进步和发展,电动汽车所需要的性能更好、效率更高、体积更小、质量更轻的新型电动机和驱动系统必然会研制和开发出来。
尽管电动机的最大转矩是额定转矩的几倍,但在输出转矩增加的同时,转子电流也大大地增加,需要动力电池组在很短时间内大电流地放电。特别是在“堵转’’启动时,若时间过长会使电动机烧毁。为了保护电动机和动力电池组,并且符合电动汽车行驶速度和驱动力的要求,在驱动系统中,一般要装置减速器或变速器。
额定电压选择
在相同的输出功率条件下,动力电池组的电压高时,电流较低;相反,动力电池组的电压低时,电流较高。高电压、小电流系统的导线、接头、开关等电器元件可以细小一些,连接起来方便,但要求有更安全的防护措施,而且管理系统更复杂。低电压、大电流系统的导线、接头、开关等电器元件都比较大,连接要求也高,而且管埋系统相对较简单。电动机电压的选择主要依据车辆总体参数的要求来设计,车辆的自重、电池等相关参数确定后,才能确定电动机的电压、转速等参数。即当车辆的自重确定后,电池的个数就确定了,电动机的电压等级也随之确定。但总体要求是,尽可能提高电压等级,这样就可以使电动机在满足驱动要求的情况下,使电动机的功率小一点,电动机的电流也小一点,这样,电池的容量选择、安装空间、安装方式等就比较容易处理。
额定转速选择
根据电动汽车的速度、动力性能的要求,需要选择不同转速的驱动电动机。
1.低速电动机
低速电动机的转速为3000~6000r/min,扩大恒功率区的低速电动机额定转矩高、转子电流大、电动机的尺寸和重量较大。且相应的转换器、控制器的尺寸也较大,各种电器内在的损耗较大,但减速器的速比较小。一般低速电动机的转动惯量大、启动慢,停止也慢,用于电动汽车不太适宜。
2.中速电动机
中速电动机的转速为6000~lOOOOr7min,它的各种参数介于低速电动机与高速电动机之间。通常电动汽车多采用中速电动机作为驱动电动机。
3.高速电动机
高速电动机的转速为lOOOOr/min,扩大的恒功率区宽,尺寸和质量较小,相应的转换器、控制器的尺寸也较小,各种电器内在的损耗较小。而其减速器的速比要大大增加,通常需要采用行星齿轮传动机构。高速电动机的使用,主要受电磁材料的性能、高速轴承的承载能力的限制。一般高速电动机的转动惯量小,启动快,停止也快,电动汽车上常采用高速电动机作为驱动电动机。
B. 纯电动汽车电机选用指标有哪些
在目前所用的电动机驱动系统中,直流电机虽然具有良好的控制特性,但由于其自身固有的缺陷,在电动汽车中用的越来越少。采用鼠笼式感应电动机结构简单,运行可靠,大量应用在电动汽车中,但功率密度和效率一般。开关磁阻电机结构更为简单,转矩惯量比也较高,但由于力矩波动及噪声过大,在电动汽车上用得还不普遍。永磁无刷电动机具有最高的效率、转矩惯量比,在电动汽车中得到了较广泛的应用。
因为汽车使用工况比较复杂,所以电动汽车对电机的要求比较高,主要的基本要求有如下几点:
(1)较大范围的调速性能。
(2)高效率,低损耗。
(3)在车辆减速时实现制动能量回收并反馈蓄电池。
(4)电动机的质量、各种控制装置的质量和冷却系统的质量等尽可能小。
(5)对电气系统安全性和控制系统的安全性,都必须符合国家(或国际)有关车辆电气控制的安全性能的标准和规定,装置高压保护设备。
(6)可靠性好,耐温和耐湿性能强,能够在较恶劣的环境下长期工作。
C. 电动汽车用电动机性能要求有哪些
电动汽车驱动系统是电动汽车最关键的子系统,担负着将电能转变为机械能,并通过传动装置将能量传递到车轮进而驱动车辆按照驾驶员意志行驶的重任。电动汽车电动机是驱动系统的心脏。当电动机空气质量选择恰当时,驱动系统的新能就取决于驱动电动机。
电动汽车用驱动电机通常要求能够频繁启动/停车、加速/减速,低速和爬坡时要求高转矩,高速行驶时要求低转矩,并要求变速范围大。其主要参数包括:电动机类型、额定电压、机械特性、效率、尺寸参数、可靠性和成本等。另外为电动汽车电动机所配置的电以常规车速确定电机额定转速子控制系统和驱动系统也会影响驱动电动机的性能。
1)高电压。在允许范围内尽量采用高电压,可减小电动机的尺寸和导线等装备的尺寸,特别是可降低逆变器的尺寸。
2)高转速。高转速电动机体积小、质量轻
,有利于降低电动汽车的整车整备质。
3)质量轻。电动机采用铝合金外壳
,以降低电以额定功率
/转速确定电机额定转矩动机质量、各种控制器装备的质量和冷却系统的质量等也要求尽可能轻。
4)较大的起动转矩和较大范围的调速性能。这样使电动汽车有良好的启动性能和加速性能。电动机有自动调速功能,因此可以减轻驾驶员的操纵强度,提高驾驶的舒适性
,
并且能达到与内燃机汽车加速踏板同样的控制响应。
5)效率高、损耗少,并具有制动能量回收功能。电动汽车应具有最优化的能量利用,以在车载总能量不变的情况下最大限度的增加续驶里程,再生制动回收的能量一般可达到总能量的10%~20%,这是在内燃机汽车上不能实现的。
6)必须有高压保护设备。
7)可靠性好、耐温耐潮性能强及运行时噪声低。
D. 电动汽车用电动机主要有哪几种,且电动汽车对电动机有哪些要求
我也是工大的周五就要交啦
好好写吧。。。。给你发过去了
汽车行驶的特点是频繁地启动、加速、减速、停车等。在低速或爬坡时需要高转矩,在高速行驶时需要低转矩。电动机的转速范围应能满足汽车从零到最大行驶速度的要求,即要求电动机具有高的比功率和功率密度。电动汽车电动机应满足的主要要求可归纳为如下10个方面:
(1)
高电压。在允许的范围内,尽可能采用高电压,可以减小电动机的尺寸和导线等装备的尺寸,特别是可以降低逆变器的成本。工作电压由ths的274
v提高到ths
b的500
v;在尺寸不变的条件下,最高功率由33
kw提高到50
kw,最大转矩由350
n"m提高到400on"m。可见,应用高电压系统对汽车动力性能的提高极为有利。
(2)转速高。电动汽车所采用的感应电动机的转速可以达到8
000一12
000
r/min,高转速电动机的体积较小,质量较轻,有利于降低装车的装备质量。
(3)质量轻,体积小。电动机可通过采用铝合金外壳等途径降低电动机的质量,各种控制装置和冷却系统的材料等也应尽可能选用轻质材料。电动汽车驱动电动机要求有高的比功率(电动机单位质量的输出功率)和在较宽的转速和转矩范围内都有较高的效率,以实现降低车重,延长续驶里程;而工业驱动电动机通常对比功率、效率及成本进行综合考虑,在额定工作点附近对效率进行优化。
(4)电动机应具有较大的启动转矩和较大范围的调速性能,以满足启动、加速、行驶、减速、制动等所需的功率与转矩。电动机应具有自动调速功能,以减轻驾驶员的操纵强度,提高驾驶的舒适性,并且能够达到与内燃机汽车加速踏板同样的控制响应。
(5)电动汽车驱动电动机需要有4一5倍的过载,以满足短时加速行驶与最大爬坡度的要求,而工业驱动电动机只要求有2倍的过载就可以了。
(6)电动汽车驱动电动机应具有高的可控性、稳态精度、动态性能,以满足多部电动机分马力电动机协调运行,而工业驱动电动机只要求满足某一种特定的性能。
(7)电动机应具有高效率、低损耗,并在车辆减速时,可进行制动能量回收。
(8)电气系统安全性和控制系统的安全性应达到有关的标准和规定。电动汽车的各种动力电池组和电动机的工作电压可以达到300
v以上,因此必须装备高压保护设备以保证安全。
(9)能够在恶劣条件下可靠工作。电动机应具有高的可靠性、耐温和耐潮性,并在运行时噪声低,能够在较恶劣的环境下长期工作。
(10)结构简单.适合大批量牛产,使用维修方便.价格便宜等。
E. 电动汽车用电动机主要有哪几种,且电动汽车对电动机有哪些要求(300-500字)
我也是工大的周五就要交啦 好好写吧。。。。给你发过去了 汽车行驶的特点是频繁地启动、加速、减速、停车等。在低速或爬坡时需要高转矩,在高速行驶时需要低转矩。电动机的转速范围应能满足汽车从零到最大行驶速度的要求,即要求电动机具有高的比功率和功率密度。电动汽车电动机应满足的主要要求可归纳为如下10个方面: (1) 高电压。在允许的范围内,尽可能采用高电压,可以减小电动机的尺寸和导线等装备的尺寸,特别是可以降低逆变器的成本。工作电压由THS的274 V提高到THS B的500 V;在尺寸不变的条件下,最高功率由33 kW提高到50 kW,最大转矩由350 N"m提高到400ON"m。可见,应用高电压系统对汽车动力性能的提高极为有利。(2)转速高。电动汽车所采用的感应电动机的转速可以达到8 000一12 000 r/min,高转速电动机的体积较小,质量较轻,有利于降低装车的装备质量。(3)质量轻,体积小。电动机可通过采用铝合金外壳等途径降低电动机的质量,各种控制装置和冷却系统的材料等也应尽可能选用轻质材料。电动汽车驱动电动机要求有高的比功率(电动机单位质量的输出功率)和在较宽的转速和转矩范围内都有较高的效率,以实现降低车重,延长续驶里程;而工业驱动电动机通常对比功率、效率及成本进行综合考虑,在额定工作点附近对效率进行优化。(4)电动机应具有较大的启动转矩和较大范围的调速性能,以满足启动、加速、行驶、减速、制动等所需的功率与转矩。电动机应具有自动调速功能,以减轻驾驶员的操纵强度,提高驾驶的舒适性,并且能够达到与内燃机汽车加速踏板同样的控制响应。(5)电动汽车驱动电动机需要有4一5倍的过载,以满足短时加速行驶与最大爬坡度的要求,而工业驱动电动机只要求有2倍的过载就可以了。(6)电动汽车驱动电动机应具有高的可控性、稳态精度、动态性能,以满足多部电动机分马力电动机协调运行,而工业驱动电动机只要求满足某一种特定的性能。 (7)电动机应具有高效率、低损耗,并在车辆减速时,可进行制动能量回收。(8)电气系统安全性和控制系统的安全性应达到有关的标准和规定。电动汽车的各种动力电池组和电动机的工作电压可以达到300 V以上,因此必须装备高压保护设备以保证安全。(9)能够在恶劣条件下可靠工作。电动机应具有高的可靠性、耐温和耐潮性,并在运行时噪声低,能够在较恶劣的环境下长期工作。(10)结构简单.适合大批量牛产,使用维修方便.价格便宜等。
F. 电动汽车对电动机的要求
电动汽车对电动机的要求一电动机的过载能力要强。嗯,电动机的调节性能要好,效率要高。
G. 电动汽车一般用什么驱动电机呢
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。永磁同步电动机其具有转速范围广、功率密度高、工艺简单、体积小且运行可靠耐用的特点,成为主流实至名归。异步电机虽然成本低、维修方便,但效率低、调速性差。只是少量车型选用,但也不乏主流车型,从目前来看,该类电机不会成为趋势。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。
H. 新能源汽车常用的电动机有哪些类型