电动汽车电机安装位置的种类
A. 纯电动汽车电机的类型
姑且不论EV,就是在电车中,感应电机也是最常用的电机。
图1
图1 是笔者所在的公司为小型EV 试制的感应电机(最大功率为7.3kW,额定功率为3kW)。感应电机的最大特征是磁场中(在电机上产生磁场的定子部分)不使用永久磁铁,不会被稀土问题所左右。并且,因为没有永久磁铁,用于EV 时还没有“空驶拖曳现象”(铁损),空驶时的效率高。因为要输入3 相交流电,所以感应电机要与产生3 相交流电的逆变器(电力变换器)的电子电路部分配合使用。
感应电机没有永久磁铁,所以从原理上讲,电机旋转时不产生感应电压,容易控制驱动电流的波形。这可以说是优点。但是与后述的无刷电机相比,效率还是稍有不及。并且,与无刷电机相比,功率密度稍低,所以质量偏重。在工业和家电产品方面早已普及,可以说是成本最优的电机。在市售EV 中,美国特斯拉电机公司的特斯拉活动顶蓬轿车采用了这种形式的电机。
无刷电机(BLM)
包含前述的感应电机,这里介绍的4 种类型的电机中的3 种没有电刷,所以,哪一个都可以说是无刷电机的一种。但是,通常所说的“无刷电机”,是指采用永久磁铁的无刷直流电机(Brushless DCMotor)。尽管叫做直流电机,其实电机本身也是输入三相交流电而工作的,所以,可以归类于交流电机。
因为分类比较复杂,所以这里把这种电机简称为无刷电机(Brushless Motor,BLM)。输入到无刷电机的交流电,不是固定波形的工频电源,而是被称为逆变器的电力变换器生成的。
逆变器持续判断电机状态,同时从直流电源生成适当波形的三相交流电。逆变器上装有微处理器,用程序精确地控制波形的生成。
图2
图2是笔者试制的小型EV 用无刷电机(额定功率为20kW )。无刷电机的磁场采用了永久磁铁,考虑到旋转中感应电压的影响(作为电机,在电动的同时也伴生发电),所以要求使用先进的控制技术。无刷电机的特点是效率高、控制性能优良,近来经常用于家电产品中。现在日本市售EV 几乎都是使用无刷电机的。
图3
图3 是使用了无刷电机的试制EV(燃油汽车改装)。
开关磁阻电机(SRM)
还有一种类型的无刷电机—— 开关磁阻电机(Switched Reluctance Motor,SRM), 简称SR 电机或SRM。
图4
图4 是笔者所在的公司试制的开关磁阻电机(最大功率为4.3kW,额定功率约2kW)。开关磁阻电机的最大特征是,磁场不使用
B. 纯电动汽车动力布置有哪些形式
电动汽车的结构布置各式各样,比较灵活,概括起来分为纯电动汽车电动机中央驱动和电动轮驱动两种形式。电动机中央驱动形式借用了内燃机汽车的驱动方案,将内燃机换成电动机及其相关器件,用一台电动机驱动左右两侧的车轮。
电动轮驱动形式的机械传动装置的体积与质量较电动机中央驱动形式的大大减小,效率显著提高,代价是增加了控制系统的复杂程度与成本。
纯电动汽车采用电动机中央驱动形式,直接借用了内燃机汽车的驱动方案,由发动机前置前驱发展而来,由电动机、离合器、变速箱和差速器组成。用电驱动装置替代了内燃机,通过离合器将电动机动力与驱动轮进行连接或动力切断,变速箱提供不同的传动比以变更转速—功率曲线匹配的需要,差速器实现转弯时两车轮不同车速的行驶。
纯电动汽车采用双电动机电动轮驱动方式,机械差速器被两个牵引电动机所代替,两个电动机分别驱动各自车轮,转弯时通过电子差速控制以不同车速行驶,省掉了机械变速器。
纯电动汽车所独有的以蓄电池作能量源的一种结构,蓄电池可以布置在上的四周,也可以集中布置在车的尾部或者布置在底盘下面。所选用的蓄电池应该能提供足够高的比能量和比功率,并且在车辆制动时能回收再生制动能量。具有高比能量和高比功率的动力电池对纯电动汽车的加速性和爬坡能力。
为了解决一种蓄电池不能同时满足对比能量和比功率的要求这个问题,可以在纯电动汽车同时采用两种不同的蓄电池,其中一种能提供高比能量,另外一种提供高比功率。两种电池作混合能量源的基本结构,这两种结构不仅分开了对比能量和比功率的要求,而且在汽车下坡或制动时可利用蓄电池回收能量。
燃料电池所需的氢气不仅能以压缩氢气、液态氢或金属氢化物的形式储存,还可以由常温的液态燃料如甲醇或汽油随车产生。一个带小型重整器的纯电动汽车的结构,燃料电池所需的氢气由重整随车产生。
C. 电动汽车的电机有哪几种类型
一般常见的是永磁同步电机,也有交流异步电机,直流无刷电机,开关磁阻电机等
D. 电动汽车驱动电机类型
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。
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。
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。
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
E. 电动汽车用电机主要分为哪5种
电动汽车电机种类:直流电机
交流电机是用于实现机械能和交流电能相互转换的机械。由于交流电力系统的巨大发展,交流电机已成为最常用的电机。交流电机与直流电机相比,由于没有换向器(见直流电机的换向),因此结构简单,制造方便,比较牢固,容易做成高转速、高电压、大电流、大容量的电机。交流电机功率的覆盖范围很大,从几瓦到几十万千瓦、甚至上百万千瓦。20世纪80年代初,最大的汽轮发电机已达150万千瓦。交流电机是由美籍塞尔维亚裔科学家尼古拉特斯拉发明的。
F. 电动车的电机分类
电动车的电机分类
永磁式直流电机:
由定子磁极、转子、电刷、外壳等组成。
定子磁极采用永磁体(永久磁钢),有铁氧体、铝镍钴、钕铁硼等材料。按其结构形式可分为圆筒型和瓦块型等几种。
转子一般采用硅钢片叠压而成,漆包线绕在转子铁心的两槽之间(三槽即有三个绕组),其各接头分别焊在换向器的金属片上。
电刷是连接电源与转子绕组的导电部件,具备导电与耐磨两种性能。永磁电机的电刷使用单性金属片或金属石墨电刷、电化石墨电刷。
2.无刷直流电机:
由永磁体转子、多极绕组定子、位置传感器等组成。
无刷直流电机的特点是无刷,采用半导体开关器件(如霍尔元件)来实现电子换向的,即用电子开关器件代替传统的接触式换向器和电刷。它具有可靠性高、无换向火花、机械噪声低等优点。
位置传感器按转子位置的变化,沿着一定次序对定子绕组的电流进行换流(即检测转子磁极相对定子绕组的位置,并在确定的位置处产生位置传感信号,经信号转换电路处理后去控制功率开关电路,按一定的逻辑关系进行绕组电流切换)。
3.高速永磁无刷电机:
由定子铁心、磁钢转子、太阳轮、减速离合器、轮毂外壳等组成。
电机盖子上面可以装上霍尔传感器,用以测速。
位置传感器有磁敏式、光电式和电磁式三种类型。
采用磁敏式位置传感器的无刷直流电动机,其磁敏传感器件(例如霍尔元件、磁敏二极管、磁敏诂极管、磁敏电阻器或专用集成电路等)装在定子组件上,用来检测永磁体、转子旋转时产生的磁场变化。电动汽车多用的是霍尔元件。
采用光电式位置传感器的无刷直流电动机,在定子组件上按一定位置配置了光电传感器件,转子上装有遮光板,光源为发光二极管或小灯泡。转子旋转时,由于遮光板的作用,定子上的光敏元器件将会按一定频率间歇间生脉冲信号。
采用电磁式位置传感器的无刷直流电动机,是在定子组件上安装有电磁传感器部件(例如耦合变压器、接近开关、LC谐振电路等),当永磁体转子位置发生变化时,电磁效应将使电磁传感器产生高频调制信号(其幅值随转子位置而变化)。
定子绕组的工作电压由位置传感器输出控制的电子开关电路提供。
G. 请问现在电动车电机一般分几种怎么区分是什么电机请专业人士详答
一)按驱动—传动方式分(二)按驱动电机类型分(三)按配备的附属装置分(四)按自动化(智能话)程度分 二 电动车整体的构造:1.充电器2.电池3.控制器4.转把.闸把.助力传感器按驱动—传动方式分
1、摩擦轮传动:由驱动机上的摩擦轮直接作用于后车轮的橡胶轮胎,通过摩擦来传动。
结构简单、成本低,但转动效率低,能耗大,对车辆轮胎的摩损也大,且在下雨天容易打滑。
2 、中轴链轮传动型 :驱动机经特别设计安装在自行车中轴。这种结构的电动自行车电机重心合理,传动效率较磨轮型有所提高,但机械仍然损耗较大,传动效率不高。
3、轮毂驱动型:驱动电机按装在车后轴的车毂里,这种车毂与摩拖车轮毂形状相似,尺寸略大,轮毂通过辐条(钢丝)与车钢圈连成一体,从而直接驱动后轮转动。其优点是设计合理、结构紧凑,体积小,重量轻,传动效率比前两种都高,目前多数电动自行车所选用的驱动方式。
(二)、按驱动电机类型分
1、 有刷直流电机型:采用永磁有刷直流电机,这种电机优点是控制系统简单,成本低,过载能力强,但需要换向器和电刷,存在着机械磨损,影响了有刷电机的效率。
2、无刷直流电机型:采用科技含量较高的永磁无刷直流电机,由于无须电刷,没转动齿轮,不存在电刷的机械磨损。因此,他无干扰、寿命长、效率高、运行可靠、维护简单。与有刷电机相比,不足之处是控制系统复杂、成本较高,虽然如此,但将是直流驱动电机的发展趋势。
(三)、按配备的附属装置分
1、豪华型:整车配备有显示速度、温度、电量、里程、行驶时间、电压和电流等仪器显示盘,更高级的则采用带夜间背光设计的超大液晶显示屏(LCD),是驾驶员能对车辆的运行状况一目了然同时还配备了前后减震系统、主意提示、红外线防盗钥匙、后货箱等,让骑车热门舒适方便。
2、经济型:也称普及型,他没有豪华型那样的摩托车配备仅有电量显示等少量的必备装置,物美价廉、简单实用。
(四)、按自动化(智能话)程度分
1、标准型:它即可以脚踏车,又能电动驱动助行,主要通过手把人为控制电动自行车在20Km/h以内任意改变行驶速度。
2、智能型:在标准型的基础上,通过提高控制系统的智能化(采用特殊的传感器)使车辆根据其行驶的速度自动调节驱动电机的输出功率(马力),或者是车辆的控制系统能依据骑车人的骑行力的大小自动控制电池输出电流的强弱,从而实现人力与电力助行的极佳配合。这样即延长了行驶里程及电机寿命、省力节电,又尽可能地避免因行驶速度过快而引发的交通风险。
除了上述分类外,电动自行车采用的蓄电池目前大致有密封式免维护的铅酸蓄电池和镍氢电池两种。前者虽然重量上不十分理想,但容量大、无记忆效应、而且价格低廉,是目前大多数电动自行车的主要动力源;后者容量大、无污染、也无记忆效应,但其价格很高,不易普及。
二、 电动车整体的构造
电动车基本构造
我们知道,电动自行车(以下简称电动车)是以蓄电池作为辅助能源,具有两个车轮,能实现人力骑车.电动或电助动功能的特种自行车.它虽然具有普通自行车的外表特征(甚至具有摩托车的外表特征).但主要的是他是在普通自行车的基础上.安装了电机.控制器.蓄电池.转把.闸把等操作部件和显示仪表系统的.机电一体化的个人交通工具。不同种类的车,其电池置放位置、控制器形式等有所不同(参见"电动自行车结构示意图" )。
电动车电气部分的配合关系如框图所示,其中虚线表示有些电动车没有此配合关系。
各部件的主要作用如下:
1.充电器
充电器是给电池充电能的装置.一般分二阶段充电模式与三阶段充当模式两种。二阶段充电模式:先恒压充电.充电电流随电池电压的上升逐渐减小.等电池电量补充到一定程度以后.电池电压会上升到充电器的设定值.此时转换为涓流充电。三阶段充电模式:充电开始时.先恒流充电.迅速给电池补充能量;等电池电压上升以后.转为恒压充电.此时电池电能缓慢补充,电池电压继续上升;达到充电器的充电终止电压值时,转为涓流充电,以保养电池和供给电池的自放电电流。充电器设计采用恒流、恒压、浮充三阶段自动转换方式,对电池产生保护,有效地延长电池寿命。
使用提示:冲电时,保持充电器通风良好。如果在充电过程中闻到异味或充电器外壳温度过高,请立即停止充电,检查.处理。
2.电池
电池是提供电动车能量的随车能源,目前的电动车主要采用铅酸电池组合。另外镍氢电池与锂离子电池也已在一些轻便折叠电动车上开始使用了。用于电动自行车的电池主要有三类,即小型密封式免维护铅酸蓄电池、镍镉电池和镍氢电池。小型密封式免维护铅酸电池使用成本、容量大,被国内企业普遍采用。
3.控制器
控制器是控制电机转速的部件,也是电动车电气系统的核心,设计有多项保护功能控制系统,具有欠压.限流或过流保护功能。智能型控制器还具有多种骑行模式和整车电气部件自检功能。控制器是电动车能量管理与各种控制器信号处理的核心部分。无级调速、软启动、欠压保护、过流保护和刹车断电等。保护电机和电池,可使电流有控制地输出,产生所需动力,又不烧坏电机。目前国内开发的电动自行车,大多是以手动调速把手来自行决定电力供给方式。
使用提示:控制器主控板为电动车主回路,具有较大工作电流,会发出较大热量。因此,电动车不要停放在阳光下暴晒,也不要长时间淋雨,以免控制器出故障。
4.转把.闸把.助力传感器
转把、闸把、助力传感器等是控制器的信号输入部件。转把信号是电动车速度控制信号。闸把信号是当电动车刹车时,闸把内部电子电路输出给控制器的一个电信号;控制器接受到这个信号后,就会切断对电机的供电,从而实现刹车断电功能。助力传感器是当电动车处于助力状态时检测骑行脚蹬力矩或脚蹬速度信号的装置。控制器根据助力传感器信号的大小,分配给电机不同的电驱动功率,以达到人力与电力自动匹配,共同驱动电动车旋转。
电机
电机是将电池电能转换成机械能,驱动电动车轮旋转的部件。在电动车上使用的电机,其机械结构.转速范围与通电形式有许多种。常见的有:有刷有齿轮 毂电机.有刷无齿轮毂电机.无刷无齿轮毂电机.无刷有齿轮毂电机.侧挂电机。
灯具.仪表
灯具.仪表部分是提供照明并指示电动车状态的部件组合。仪表一般提供电池电压显示.骑行状态显示.灯具状态显示等。智能型仪表还能显示整车各电气部件的故障情况。
H. 电动汽车电机的详细介绍
除了发电功能外,电动汽车的电机主要还是起电动机的,所以我们以电动机来分类:(只作简单分类)
1.按工作电源种类划分:可分为直流电机和交流电机。
直流电机:
按结构及工作原理可划分:无刷直流电机和有刷直流电机。
又可分为永磁直流电机和电磁直流电机。
永磁直流电机按材料又分为稀土、铁氧体、铝镍钴永磁直流电机。
电磁直流电机按励磁方式又分为串励、并励、他励和复励直流电机。
交流电机可分:单相电机和三相电机
2.按结构和工作原理划分:可分为直流电机、异步电机、同步电机。
异步电动机的转子转速总是略低于旋转磁场的同步转速。
同步电动机的转子转速与负载大小无关而始终保持为同步转速。
3.按用途分,有驱动电机和控制用电机。
4.按运转速度分,有高速电机、低速电机、恒速电机和调速电机。
低速电动机又分为齿轮减速电动机、电磁减速电动机、力矩电动机和爪极同步电动机等。 1.交流电机
单相异步电机通过电容移相作用,将单相交流电分离出另一相相位差90度的交流电。将这两相交流电分别送入两组或四组电机线圈绕组,就在电机内形成旋转的磁场,旋转磁场在电机转子内产生感应电流,感应电流产生的磁场与旋转磁场方向相反,被旋转磁场推拉进入旋转状态,由于转子必须切割磁力线才能产生感应电流,因此转子转速必须低于旋转磁转速,故称异步电机。
三相异步电机不必通过电容移相,本身就有相差120度的三相交流电,故产生的旋转磁场更均匀,效率更高。
永磁同步交流电动机的磁场由永久磁铁产生,转子线圈通过电刷供电,转速与交流电频率为整倍数(分数)关系(视转子线圈绕组数而定),故称同步电机。
转子线圈通过电刷供电,定子通过线圈绕组产生旋转磁场的电机,按转子线圈与定子线圈的串、并联关系分别称串励、并励电机。
2.直流电机
直流电机有定子和转子两大部分组成,定子上有磁极(绕组式或永磁式),转子有绕组,通电后,转子上形成磁场(磁极),定子和转子的磁极之间有一个夹角,在定转子磁场(N极和S极之间)的相互吸引下,使电机旋转。改变电刷的位置,就可以改变定转子磁极夹角(假设以定子的磁极为夹角起始边,转子的磁极为另一边,由转子的磁极指向定子的磁极的方向就是电机的旋转方向)的方向,从而改变电机的旋转方向。 1.永磁式直流电机:
由定子磁极、转子、电刷、外壳等组成。
定子磁极采用永磁体(永久磁钢),有铁氧体、铝镍钴、钕铁硼等材料。按其结构形式可分为圆筒型和瓦块型等几种。
转子一般采用硅钢片叠压而成,漆包线绕在转子铁心的两槽之间(三槽即有三个绕组),其各接头分别焊在换向器的金属片上。
电刷是连接电源与转子绕组的导电部件,具备导电与耐磨两种性能。永磁电机的电刷使用单性金属片或金属石墨电刷、电化石墨电刷。
2.无刷直流电机:
由永磁体转子、多极绕组定子、位置传感器等组成。
无刷直流电机的特点是无刷,采用半导体开关器件(如霍尔元件)来实现电子换向的,即用电子开关器件代替传统的接触式换向器和电刷。它具有可靠性高、无换向火花、机械噪声低等优点。
位置传感器按转子位置的变化,沿着一定次序对定子绕组的电流进行换流(即检测转子磁极相对定子绕组的位置,并在确定的位置处产生位置传感信号,经信号转换电路处理后去控制功率开关电路,按一定的逻辑关系进行绕组电流切换)。
位置传感器有磁敏式、光电式和电磁式三种类型。
采用磁敏式位置传感器的无刷直流电动机,其磁敏传感器件(例如霍尔元件、磁敏二极管、磁敏诂极管、磁敏电阻器或专用集成电路等)装在定子组件上,用来检测永磁体、转子旋转时产生的磁场变化。电动汽车多用的是霍尔元件。
采用光电式位置传感器的无刷直流电动机,在定子组件上按一定位置配置了光电传感器件,转子上装有遮光板,光源为发光二极管或小灯泡。转子旋转时,由于遮光板的作用,定子上的光敏元器件将会按一定频率间歇间生脉冲信号。
采用电磁式位置传感器的无刷直流电动机,是在定子组件上安装有电磁传感器部件(例如耦合变压器、接近开关、LC谐振电路等),当永磁体转子位置发生变化时,电磁效应将使电磁传感器产生高频调制信号(其幅值随转子位置而变化)。
定子绕组的工作电压由位置传感器输出控制的电子开关电路提供。 他们在负载要求、技术性能和工作环境等方面有着特殊的要求:
1、电动汽车驱动电机需要有4-5倍的过载以满足短时加速或爬坡的要求;而工业电机只要求有2倍的过载就可以了。
2、电动汽车的最高转速要求达到在公路上巡航时基本速度的4-5倍,而工业电机只需要达到恒功率是基本速度的2倍即可。
3、电动汽车驱动电机需要根据车型和驾驶员的驾驶习惯设计,而工业电机只需根据典型的工作模式设计。
4、电动汽车驱动电机要求有高度功率密度(一般要求达到1kw/kg以内)和好的效率图(在较宽的转速范围和转矩范围内都有较高的效率),从而能够降低车重,延长续驶里程;而工业电机通常对功率密度、效率和成本进行综合考虑,在额定工作点附近对效率进行优化。
5、电动汽车驱动电机要求工作可控性高、稳态精度高、动态性能好;而工业电机只有某一种特定的性能要求。
6、电动汽车驱动电机被装在机动车上,空间小,工作在高温、坏天气、及频繁振动等等恶劣环境下。而工业电机通常在某一个固定位置工作。
I. 电动车电机在哪个部位
电动车的电机在后轮的左侧,也就是后轮车胎的上方。
电动车的电机在后轮的左侧,也就是后轮车胎的上方。电动车又名电驱车。电动车分为交流电动车和直流电动车。是将电能转化为机械能运动,以控制电流大小改变速度的车辆。
电机俗称马达,是指依据电磁感应定律实现电能转换或传递的一种电磁装置。在电路中用字母M表示。它的主要作用是产生驱动转矩,作为用电器或各种机械的动力源。
电动车的电机的作用:
轮毂电机重量多在10公斤以上,对电动车重心影响很大。人是坐在车身中间并靠前位置的,电动车重心本身就是靠前的,如果还在前轮加一个那么重的电机,势必导致重心前移,车子在行驶的时候会出现头重脚轻的情况,容易出现翻车。
前面加了一个那么大的电机,电动车的车头本身比自行车的就要重,这样无疑加重方向把的负担,使得转弯更加不方便,容易出现交通事故。而后驱的电动车则不会出现这个问题。
J. 电动汽车的电动机如何分类
电动汽车电动机可分为交流电动机、直流电动机、交/直流两用电动机、控制电动机(包括步进、测速、伺服、自整角等)、开关磁阻电动机及信号电动机等多种。适用于电力驱动的电动机可分为直流电动机(将直流电能转换为机械能的电动机)和交流电动机(将交流电能转换为机械能的电动机)两大类。目前在电动汽车上已应用的和有应用前景的有直流电动机、交流感应(异步)电动机、永磁无刷电动机、开关磁阻电动机等。