电动汽车交流异步启动
Ⅰ 新能源汽车如何驱动
从新能源电动汽车的名字我们就可以看出新能源电动汽车与传统的汽车不同这处在于新能源电动这五个字,也就说是新能源电动汽车的动力来源不是传统的柴油各汽油而是新型能源——电能。 新能源电动汽的组成可以分为:电力驱动及控制系统、驱动力传动等机械系统、完成既定任务的工作装置等。电力驱动及控制系统由驱动电动机、电源和电动机的调速控制装置等组成:①、电源电源为电动汽车的驱动电动机提供电能,电动机将电源的电能转化为机械能,通过传动装置或直接驱动车轮和工作装置。有别于老式的电网电车,新能源电动汽车电源主要是高能蓄电池,这样新能源电动汽车行车范围就不会局限于电车电网,也不用担心电网停电,这就使的新能源电动汽车行车的范围与传统汽车一样了。②. 驱动电动机驱动电动机的作用是将电源的电能转化为机械能,通过传动装置或直接驱动车轮和工作装置。三相异步交流电动机相比其它的类型的电动机的优势:制造工艺相对简单成熟、制造成本相对低、输出功率大、稳定性好、维护成本较低。我所在的实习单位采用的是自家生产的三相异步交流电机。 ③. 电机控制器该装置是为电动汽车的变速和方向变换等设置的,其作用是控制驱动电动机的电压或电流,完成电动机的驱动转矩和旋转方向的控制。采用交流电动机及变频调速控制技术,使电动汽车的制动能量回收控制更加方便,控制电路更加简单。 ④. 传动装置电动汽车传动装置的作用是将电动机的驱动转矩传给汽车的驱动轴,当采用电动轮驱动时,传动装置的多数部件常常可以忽略。因为电动机可以带负载启动,所以电动汽车上无需传统内燃机汽车的离合器。因为驱动电机的旋向可以通过电路控制实现变换,所以电动汽车无需内燃机汽车变速器中的倒档。当采用电动机无级调速控制时,电动汽车可以忽略传统汽车的变速器。在采用电动轮驱动时,电动汽车也可以省略传统内燃机汽车传动系统的差速器。⑤. 行驶装置行驶装置的作用是将电动机的驱动力矩通过车轮变成对地面的作用力,驱动车轮行走。它同其他汽车的构成是相同的,由车轮、轮胎和悬架等组成⑥. 转向装置专项装置是为实现汽车的转弯而设置的,由转向机、方向盘、转向机构和转向轮等组成。作用在方向盘上的控制力,通过转向机和转向机构使转向轮偏转一定的角度,实现汽车的转向。多数电动汽车为前轮转向,工业中用的电动叉车常常采用后轮转向。电动汽车的转向装置有机械转向、液压转向和液压助力转向等类型。⑦. 制动装置电动汽车的制动装置同其他汽车一样,是为汽车减速或停车而设置的,通常由制动器及其操纵装置组成。在电动汽车上,一般还有电磁制动装置,它可以利用驱动电动机的控制电路实现电动机的发电运行,使减速制动时的能量转换成对蓄电池充电的电流,从而得到再生利用。⑧. 工作装置工作装置是工业用电动汽车为完成作业要求而专门设置的,如电动叉车的起升装置、门架、货叉等。货叉的起升和门架的倾斜通常由电动机驱动的液压系统完成。
Ⅱ 纯电动汽车搭载的交流异步电机与永磁同步电机有何区别
不管是说起特斯拉还是蔚来汽车的动力系统,我们都能听到异步电机、永磁同步电机这两个关键词,那么搭载了这两种不同技术的电机有什么优缺点呢?今天,就通过特斯拉ModelS车型来一起聊一聊吧。
综述
异步感应电机和永磁同步电机有各自的优点、缺点。当汽车处于高速行驶时,异步感应电机能够保持高速运转和高效的电能使用效率。而在面对反复启停、加减速时,调速性能好的永磁同步电机仍能够保持较高效率。而关于电机的选择,取决于主机厂最终的车型的定位以及能耗的策略。但是从目前电机技术的发展来看,特斯拉已经走在了行业的前列。
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Ⅲ 纯电动汽车使用永磁同步电机和异步电机的利弊代表车型
1.永磁同步电机
永磁同步电机是由永磁体励磁产生同步旋转磁场的同步电机,永磁体作为转子产生旋转磁场,三相定子绕组在旋转磁场作用下通过电枢反应,感应三相对称电流。此时转子动能转化为电能,永磁同步电机作发电机(generator)用;此外,当定子侧通入三相对称电流,由于三相定子在空间位置上相差120,所以三相定子电流在空间中产生旋转磁场,转子旋转磁场中受到电磁力作用运动,此时电能转化为动能,永磁同步电机作电动机(motor)用。
优点:
1.效率高:因为它的励磁磁场(转子磁场)是由磁铁提供的,所以省去一部分励磁磁场所需的电能。
2.调速范围大:由于他是永磁作为励磁磁场,因此调整电流与频率即可很大范围调整电机的功率和转速。
3.体积小重量轻:因为它的结构简单,因此无论体积还是重量都相对较小。
4.发热小,密封性强,免维护。
缺点:
1.抗震性较差:由于现在大部分永磁材料都采用钕铁硼强磁材料,这种材料较为硬脆,因此受到强烈震动有可能会碎裂。
2.抗热冲击较差:由于转子采用磁性材料,而电机在运行或者环境温度过高情况下会引起磁铁退磁,因此会造成动力下降
Ⅳ 中文牌纯电动汽车采用三相异步交流电机有什么优势
三相交流异步电动机的传统启动方法及其特点
1直接接入电网启动
每台鼠笼式异步电动机都按照它的结构参数具有它自己的转矩/速度机械特性和电流/速度特性。在启动时不管它们的负载情况如何,均应按照以下曲线运行。即在直接接入电网启动的情况下,当加上额定电压时,产生一个大于额定电流几倍的启动电流,与此同时,在负载上作用的是启动转矩。对于绝大多数电动机而言,启动转矩值大于额定转矩。为了保护供电系统不受启动电流峰值的冲击,或者为了保护被加工物件不受此启动转矩带来的过大的机械应力的影响,通常采取降压启动。
2Y/Δ降压启动
采用Y/Δ启动时,其启动转矩和启动电流值在考虑了饱和效应的情况下,比直接电网启动方式可以降低约25%~30%。如果电动机克服了负载力矩ML启动以后,这时还要看负载力矩的特性曲线,只有在电动机转矩MM大于负载力矩ML的情况下,驱动系统才能加速到对应于定子为Y接法时的转速值nY点,到达nY后,必须将定子转换到Δ接法,这时转速由nY上升到额定转速nN。如果电动机的机械特性和负载力矩曲线选择不当(如重载启动),Y接法所达到的转速nY太低,那么转换到Δ接法时,还将产生很大的电流冲击,从而降低了Y/Δ降压启动的效果。
Ⅳ 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。
Ⅵ 特斯拉的交流异步电机为什么在国内很少采用原因是什么
这是因为特斯拉的追求不同。国内有很多直流永磁电机。交流异步电动机只能在一些低速电动汽车中看到,如时风、Jemma等品牌,它们使用交流电动机。但这是否意味着交流电机相对较低?众所周知,交流/直流电机的原理,交流异步电机:旋转磁场由定子绕组产生,转子绕组的感应电流也会产生磁场。两个磁场相互作用产生电磁转矩,驱动转子旋转。然而,与直流永磁电机相比,交流电机的缺点是重量大、体积大,效率不如直流电机。但交流电机的优点是功率更大,速度更高。特斯拉使用的交流异步电动机是特斯拉的高频绕组定子和铜转子,这不仅提高了交流感应电动机的功率密度,而且还减小了其体积和重量。它可以提供更大的动力、更好的加速和更高的速度!
Ⅶ 电动汽车同步电机好还是异步电机好
通常要了解一款车型的动力性能,首先必须知道该车搭载何种发动机,因为发动机是整辆车的心脏。那么对于电动车来说,它的心脏便是驱动电机。而我们在查看大多数电动车的动力系统相关信息的时候,有一个名词的出现频率极高,那便是永磁同步电机。原因是目前国内大多数纯电动车都是选择这种电动机作为动力源。
难道现在新能源乘用车只采用永磁同步电机呢?其实不然,部分中高端纯电动车会选择采用交流异步电机,例如特斯拉、蔚来。此外,即将在国内上市的奥迪。EQC(参数|图片)同样是给前后轴装上两台交流异步电机。相比国内主流电动车采用的永磁同步电机,售价更贵定位更高的中高端电动车采用的异步电机就一定更加先进吗?
交流异步电机的优缺点刚好与永磁同步电机相反,前者的优势在于制造电机无需价格昂贵的永磁材料,因此成本更为低廉,而且工艺简单、运行可靠、维修方便,能够在复杂的工作环境中工作,也对周围工作温度的大幅度变化有比较强的适应能力。缺点则是在同样的功率和扭矩下,异步电机所需要的体积和重量要远大于永磁同步电机,同时能耗也相对更高。
Ⅷ 电动汽车的工作原理是什么
在驱动电动机的旋向变换控制中,直流电动机依靠接触器改变电枢或磁场的电流方向,实现电动机的旋向变换,这使得孔子哈电路复杂、可靠性降低。当采用交流异步电动机驱动时,电动机转向的改变只需变换磁场三相电流的相序即可,可使控制电路简化。此外,采用交流电动机及其变频调速控制技术,使电动汽车的制动能量回收控制更加方便,控制电路更加简单。目前电动汽车上应用较广泛的是晶闸管斩波调速,通过均匀地改变电动机的端电压,控制电动机的电流,来实现电动机的无级调速。在电子电力技术的不断发展中,它也逐渐被其他电力晶体管(入GTO、MOSFET、BTR及IGBT等)斩波调速装置所取代。从技术的发展来看,伴随着新型驱动电机的应用,电动汽车的调速控制转变为直流逆变技术的应用,将成为必然的趋势。
Ⅸ 电动汽车有哪几种驱动电机
直流电动机、交流电动机、永磁同步电动机交流异步电动机等等
Ⅹ 电动车三项交流感应异步电机
用于电动汽车上的三相异步电动机多是笼型异步电动机,其定、转子是由层叠的薄硅钢片组成,以减少电动机损坏,提高效率。一般电动机的封装多采用铝盖封装,液体冷却,以减轻电动机的重量,可以使电动机结构更紧凑,体积更小。异步电动机由于成本低,坚固耐用,速度范围宽等特点适合用于电动汽车。PCIM是用一个六相逆变器进行控制,无需机械开关 丧改变电动机的极数,它根据转矩的变化利用两个一般性的矢量控制实现电极数三动改变。这种电动机高速运行时具有良好的性能,而且恒功率范围宽,适合于大型的电动汽车。