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新能源汽车电机驱动系统关键技术解析

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新能源汽车电机驱动系统关键技术解析新能源电动汽车


泉源 | 智享汽车圈

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我国车用电机在环球资本条件下具有显著的比较上风,生长潜力较大。
重新动力汽车的产业链来看,受益端将主要集合在中心零部件范畴。
国内车用驱结果电行业近况:
电机业中的小行业、但制造门坎高,电机驱动体系还存在较多差异与不足,但国内政策搀扶将加快产业步调。

  作为新动力汽车的中心部件(电池、电机、电控)之一,图1,驱结果电及其控制体系将来生长远景可观。
  
驱结果电体系简介

  新动力汽车具有环保、勤俭、简朴三大上风。
在纯电动汽车上表现尤其显著:
以电结果替换燃油机,由电机驱动而无需自动变速箱。
相关于自动变速箱,电机组织简朴、手艺成熟、运转牢靠。
  传统的内燃机能高效发作转矩时的转速限定在一个窄的局限内,这就是为什么传统内燃机汽车须要庞大而庞杂的变速机构的缘由;
而电结果可以在相称宽阔的速率局限内高效发作转矩,在纯电动车行驶过程当中不须要换挡变速装配,支配轻易轻易,噪音低。
  与夹杂动力汽车比拟,纯电动车运用单一电动力,电控体系大大削减了汽车内部机器传动体系,组织更简化,也下落了机器部件磨擦致使的能量消耗及噪音,节约了汽车内部空间、分量。
电机驱动控制体系是新动力汽车车辆应用中的主要实行组织,驱结果电及其控制体系是新动力汽车的中心部件(电池、电机、电控)之一,其驱动特征决议了汽车行驶的主要机能目标,它是电动汽车的主要部件。
  电动汽车中的燃料电池汽车FCV、夹杂动力汽车HEV和纯电动汽车EV三大类都要用电结果来驱动车轮行驶,挑选适宜的电结果是进步种种电动汽车性价比的主要要素,因此研发或完美能同时满足车辆行驶过程当中的各项机能请求,并具有稳固耐用、造价低、效能高级特性的电结果驱动体式格局显得极其主要。
  驱结果电体系是新动力车三大中心部件之一。
电机驱动控制体系是新动力汽车车辆应用中的主要实行组织,其驱动特征决议了汽车行驶的主要机能目标,它是电动汽车的主要部件。
电动汽车的悉数驱动体系包含电结果驱动体系与其机器传结果构两个部份。
电机驱动体系主要由电结果、功率转换器、控制器、种种检测传感器以及电源等部份构成,组织以下图2所示。
  电结果平常请求具有电动、发电两项功用,按范例可选用直流、交换、永磁无刷或开关磁阻等几种电结果,如图3。
功率转换器按所选电机范例,有DC/DC功率变换器、DC/AC功率变换器等情势,其作用是按所选电结果驱动电流请求,将蓄电池的直流电转换为相应电压品级的直流、交换或脉冲电源。
 电机是运用电磁感到道理运转的扭转电磁机器,用于完成电能向机器能的转换。
运转时从电体系吸取电功率,向机器体系输出机器功率。
电机驱动体系主要由电机、控制器(逆变器)构成,驱结果电和电机控制器所占的本钱之比约为1:1,根据设想道理与分类体式格局的差异,电机的详细组织与本钱构成也有所差异。
电机的控制体系主要起到调治电机运转状况,使其满足整车差异运转请求的目标。
针对差异范例的电机,控制体系的道理与体式格局有很大差异。

图2 电结果驱动体系的基础构成框图

图3 电机的分类(按道理)

  比较四种经常使用电机驱动体系的运用以及优瑕玷等。
  1.电动汽车电机的基础请求有以下几点:
  (1)电机组织紧凑、尺寸小,封装尺寸有限,必须根据详细产物举行特别设想。
  (2)分量轻,以减轻车辆的团体分量。
应只管采纳铝合金外壳,同时转速要高,以减轻整车的质量,增添电机与车体的适配性,扩展车体可应用空间,从而进步乘坐的温馨性。
  (3)牢靠性高、失效形式可控,以保证搭车者的平安。
  (4)供应准确的力矩控制,动态机能较好。
  (5)效力高,功率密度较高。
要保证在较宽的转速和转矩局限内都有很高的效力,以下落功率消耗,进步一次充电的续驶里程。
  (6)本钱低,以下落车辆生产的团体用度。
  (7)调速局限宽。
应包含恒转矩区和恒功率区,低速运转输出的恒定转矩大,以满足汽车疾速启动、加快、负荷爬坡等请求;
高速运转输出恒定功率,有较大的调速局限,以满足平整的路面、超车等高速行驶的请求。
  (8)瞬时功率大,过载才能强。
要保证汽车具有4~5倍的过载才能,以满足短时内加快行驶与最大爬坡的请求。
  (9)环境顺应性好。
要顺应汽车本身行驶的差异区域环境,纵然在较卑劣的环境中也可以一般事情,具有优越的耐高温、耐湿润机能。
  (10)制动再生效力高。
在汽车减速时,可以完成反应制动,将能量接纳并反应回电池,使得电动汽车具有最好能量应用率。
  (11)其他。
组织简朴,价钱低档,合适大批量生产,运转时噪声低,运用维修轻易。
  (12)与平常产业用电机差异,用于汽车的驱结果电应具有调速局限宽、起动转矩大、后备功率高、效力高的特征,别的,还请求牢靠性高、耐高温及耐潮、组织简朴、本钱低、保护简朴、合适大范围生产等。
将来我国电动汽车用驱结果电体系将朝着永磁化、数字化和集成化方向生长。
  2、异步电结果(感到电结果)在新动力汽车中的运用
  (1)异步电结果引见
  感到电结果又称“异步电结果”,即转子置于扭转磁场中,在扭转磁场的作用下,取得一个迁移转变力矩,因此转子迁移转变。
转子是可迁移转变的导体,一般多呈鼠笼状。
定子是电结果中不迁移转变的部份,主要任务是发作一个扭转磁场。
扭转磁场并非用机器要领来完成。
而是以交换电通于数对电磁铁中,使其磁极性子轮回转变,故相称于一个扭转的磁场。
这类电结果并不像直流电结果有电刷或集电环,根据所用交换电的品种有单相电结果和三相电结果。
  (2)异步电结果的特性
  异步电结果有下面的长处:
组织紧凑、稳固耐用;
运转牢靠、保护轻易;
价钱低档,体积小、质量轻;
环境顺应性好;
转矩脉动低,噪声低。
交换异步电结果本钱低而且牢靠性高,逆变器即使破坏而发作短路时也不会发作反电动势,所以不会涌现急刹车的可能性。
  因此,普遍运用于大型高速的电动汽车中。
三相笼型异步电结果的功率容量掩盖面很广,从零点几瓦到几千瓦。
它可以采纳空气冷却或液体冷却体式格局,冷却自由度高、对环境的顺应性好,而且可以完成再生制动。
与一样功率的直流电结果比拟较,效力较高、分量约要轻一半摆布。
  同时它有下面的瑕玷:
功率因数低,运转时必须从电网吸取无功电流来竖立磁场;
控制庞杂,易受电机参数及负载变化的影响;
转子不容易散热;
调速机能差,调速局限窄。
  上风剖析:
新动力汽车专用的电结果,经由过程从电池中猎取有限的能量发作行动,所以请求其在种种环境下的效力都要很好。
因此,在机能上请求比平常产业用的电结果越发严厉。
合适作为电动汽车专用的电机须要满足几个特征:
由高速化而生的小型轻量化(稳固性)、高效性(一次充电后的续驶里程长)、低速大转矩情况下的大局限内的恒定输出特征、寿命长以及高牢靠性、低噪声性和本钱低档。
然则现实中悉数满足以上几个特征的电机还未被开发出来。
如今更适于新动力汽车的电机是交换异步电机和PM电结果。
  (3)异步电结果的控制体系
  因为交换三相感到电机不能直接运用直流电,因此须要逆变装配举行转换控制。
新动力汽车减速或制动时,电机处在发电制动状况,给蓄电池充电,完成机器能转换为电能。
在新动力汽车上,由功率半导体器件构成的PWM功率逆变器把蓄电池电源供应的直流电变换为频次和幅值都可以调治的交换电。
  三相异步电结果逆变器的控制要领主要有V/f恒定控制法、转差率控制法、矢量控制法和直接转矩控制法(DTC)。
20世纪90年代之前主要运用前两种控制体式格局,然则因转速控制局限小,转矩特征不抱负,而关于需频仍起动、加减速的电动车并不合适。
如今,后两种控制体式格局如今处于主流的职位。
  (4)异步电结果的运用近况
  在美国,异步电结果运用的较多,这也被工资是和路况有关。
在美国,高速公路已具有肯定的范围,除了大城市外,汽车平常以肯定的高速延续行驶,所以可以完成高速运转而且在高速时有较高效力的异步电结果获得普遍运用。
在我国,跟着高速公路范围的生长,交换异步电结果在新动力汽车上的运用也会越来越主要。
  3、永磁无刷电结果在新动力汽车中的运用
  跟着近些年来电力电子手艺、微电子手艺、微型计算机手艺、稀土永磁材料、传感器手艺与电机控制理论的疾速生长,使得交换驱动手艺逐步成熟。
  比拟于现有串励或许并励有刷直流电机驱动体系,永磁无刷电机具有功率密度大、体积小、效力高、组织简朴稳固、易于保护等长处,且采纳永磁无刷电机作为驱动元件的电动汽车驱动体系运转和保护本钱较低;
采纳全数字化和模块化组织设想,使得驱动器接口天真,控制才能更强,操纵越发温馨;
运用能量回馈制动手艺,可以削减刹车片的磨损,同时又增添汽车续驶里程。
  因此,基于电动汽车市场生长须要和手艺近况,设想开发牢靠、低本钱、机能优秀的全数字化电动汽车永磁无刷电机驱动体系,关于电动汽车产业的生长有着主要的现实意义。
  (1)永磁同步电结果简介
  在电机内竖立举行电机能量转换所必须的气隙磁场有两种要领。
一种是在电机绕组内通电流发作磁场,这类要领既须要有特地的绕组和相应的装配,又须要不停供应能量以坚持电流活动,比方一般的直流电机和同步电机。
另一种是由永磁体来发作磁场,这类要领既可简化电机组织,又可勤俭能量。
由永磁体发作磁场的电机就是永磁电机。
  它应用永磁体竖立励磁磁场的同步电结果,其定子发作扭转磁场,转子用永磁材料制成。
同步发电机为了完成能量的转换,须要有一个直流磁场而发作这个磁场的直流电流,称为发电机的励磁电流。
根据励磁电流的供应体式格局,通常从别的电源取得励磁电流的发电机,称为他励发电机,从发电机本身取得励磁电源的,则称为自励发电机。
  (2)永磁同步电结果的特性
  永磁同步电结果有以下长处:
功率因数大,效力高,功率密度大;
组织简朴、便于保护,运用寿命较长、牢靠性高;
调速机能好,精度高;
具有优越的瞬时特征,迁移转变惯量低,相应速率快;
频次高,输出转矩大,极限转速和制动机能优于其他范例的电机;
采纳电子功率器件作为换向装配,驱动天真,可控性强;
外形和尺寸天真多样,便于举行外形设想;
采纳稀土永磁材料后电机的体积小、质量轻。
  然则永磁同步电结果也有以下瑕玷:
电机造价较高;
在恒功率形式下,支配较为庞杂,控制体系本钱较高;
弱磁才能差,调速局限有限;
功率局限较小,受磁材料工艺的影响和限定,最大功率仅为几十千瓦;
低速时额定电流较大,消耗大,效力较低;
永磁材料在遭到振动、高温文过载电流作用时,其导磁机能可能会下落或发作退磁征象,将下落永磁电结果的机能,严峻时还会破坏电结果,在运用中必须严厉控制,使其不发作过载。
永磁材料磁场不可变,要想增大电机的功率,其体积会很大;
抗腐蚀性差;
不容易装配。
  (3)永磁电机作为驱结果电的优越性
  ①转矩、功率密度大、起动力矩大。
永磁电机气隙磁密度可大大进步,电机目标可完成最好设想,使得电机体积减少、分量减轻,同容量的稀土永磁电机体积、分量、所用材料可以减轻30%摆布。
永磁驱结果电起动转矩大,在汽车启动时能供应有用地启动转矩,满足汽车的运转需求。
  ②力能目标好。
Y系列电机在60%的负荷下事情时,效力下落15%,功率因数下落30%,力能目标下落40%。
而永磁电机的效力和功率因数下落甚微,当电机只要20%负荷时,其力能目标仍为满负荷的80%以上。
同时永磁无刷同步电机的恒转矩区比较长,一向延伸到电机最高转速的50%摆布,这对进步汽车的低速动力机能有很大协助。
  ③高效节能。
在转子上嵌入稀土永磁材料后,在一般事情时转子与定子磁场同步运转,转子绕组无感生电流,不存在转子电阻和磁滞消耗,进步了电机效力。
永磁电机不但可减小电阻消耗,还能有用地进步功率因数。
如在25%-120%额定负载局限内永磁同步电机都可坚持较高的效力和功率要素。
  ④组织简朴、牢靠性高。
用永磁材料励磁,可将原励磁电机中励磁线圈由一块或多块永磁体替换,零部件大批削减,在组织上大大简化,改良了电机的工艺性,而且电机运转的机器牢靠性大为加强,寿命增添。
转子绕组中不存在电阻消耗,定子绕组中险些不存在无功电流,电机温升低,如许也可以使整车冷却体系的负荷下落,进一步进步整车运转的效力。
 (4)永磁同步电机的控制体系
  永磁电机的控制手艺与感到电机相似,控制战略上主要集合在进步低速转矩特征和高速恒功率特征上。
如今,永磁同步电机低速经常采纳矢量控制,包含气隙磁场定向、转子磁链定向、定子磁链定向等;
而在高速运转时,永磁同步电机一般采纳弱磁控制。
  (5)永磁电机运用近况
  稀土永磁电机的设想理论、计算要领、检测手艺和制造工艺正不停地完美和生长,永磁材料的机能和牢靠性正不停地进步。
电力电子手艺、大范围集成电路和计算机手艺的疾速生长也对永磁驱结果电的生长起到了主动的促进作用。
跟着将来夹杂动力汽车和纯电动汽车的疾速生长,永磁驱结果电将迎来一个更加疾速生长的时代,其生长趋向也将显现以下特性:高功率密度、高转矩密度、高可控性、高效力、高机能、高价钱比等,以满足夹杂动力汽车和纯电动汽车的现实需求。
  4、开关磁阻电结果在新动力汽车中的运用
  (1)开关磁阻电结果简介
  开关磁阻电结果(Switched Reluctance Drive:
SRD)是继变频调速体系、无刷直流电结果调速体系以后生长起来的最新一代无级调速体系,是集当代微电子手艺、数字手艺、电力电子手艺、红外光电手艺及当代电磁理论、设想和制造手艺为一体的光、机、电一体化高新手艺。
它具有调速体系兼具直流、交换两类调速体系的长处。
  开关磁阻电机掩盖功率局限10W~5MW的种种高低速驱动调速体系。
使的开关磁阻电机存在很多潜伏的范畴,在种种须要调速和高效力的场所均能获得普遍运用(电动车驱动、通用产业、家用电器、纺织机器、电力传动体系等各个范畴)。
  开关磁阻电结果事情道理:
开关磁阻电结果的运转遵照“磁阻最小道理”——磁通总要沿磁阻最小的途径闭合。
而具有肯定外形的死心在移动到最小磁阻位置时,必使本身的主轴线与磁场的轴线重合。
  (2)开关磁阻电机特性
  它的组织比别的任何一种电结果都要简朴,在电结果的转子上没有滑环、绕组和永磁体等,只是在定子上有简朴的集合绕组,绕组的端部较短,没有相间跨接线,保护修缮轻易。
因此牢靠性好,转速可达15000r/min。
效力可达85%~93%呢,比交换感到电结果要高。
消耗主要在定子,电机易于冷却;
转子元永磁体,易于完成种种特别请求的转矩一速率特征,而且在很广的局限内坚持高效力。
越发合适电动汽车动力机能请求。
  开关磁阻电机还具有在较宽转速和转矩局限内高效运转、控制天真、可四象运转、相应速率快、本钱较低等长处。
工艺性好,适用于高速,环境顺应性强;
电机转矩的方向与绕组电流的方向无关;
适用于频仍启停以及正反向转换运转;
启动电流小,转矩大;
可控参数多,调速机能好;
具有较强的再生制动才能;
定子和转子的材料均采纳硅钢片,易于猎取和接纳应用。
  但开关磁阻电机有转矩波动大、须要位置检测器、体系非线性特征,磁场为腾跃性扭转,控制体系庞杂;
对直流电源会发作很大的脉冲电流等瑕玷。
位置检测器是开关磁阻电结果的症结器件,其机能对开关磁阻电结果的控制操纵有主要影响。
因为开关磁阻电结果为双凸极组织,不可防止地存在转矩波动,噪声是开关磁阻电结果最主要的瑕玷。
  但近年来的研讨表明,采纳合理的设想、制造和控制手艺,开关磁阻电结果的噪声完全可以获得优越的抑止。
别的,因为开关磁阻电结果输出转矩波动较大,功率变换器的直流电流波动也较大,所以在直流母线上须要装配一个很大的滤波电容器。
(3)开关磁阻电结果的控制体系
  开关磁阻电结果驱动体系的中心是开关磁阻电结果(SRM),它涉及到电结果,电力电子,微机,控制,光电转换,角度丈量等等多学科学问,组织比较庞杂,控制体系请求也比较奇特,感到电结果和永磁同步电结果的控制要领一般难以满足体系的控制请求。
如今电动汽车运用较少。
它的主要研讨方向是模子研讨。
  因为开关磁阻电机具有显著的非线性特征,体系难于建模,平常的线性控制体式格局不适于开关磁阻电机体系。
如今主要应用隐约逻辑控制、神经网络控制等。
  它的控制体系包含功率变换器、控制器和位置传感器及速率检测器等部份。
  ①功率变换器
  开关磁阻电结果的励磁绕组,不管经由过程正向电流或反向电流,其转矩方向稳定,期换向,每相只须要一个容量较小的功率开关管,功率变换器电路较简朴,不会涌现纵贯毛病,牢靠性好,易于完成体系的软启动和四象限运转,具有较强的再生制动才能。
本钱比交换三相感到电结果的逆变器控制体系要低。
  ②控制器
  控制器由微处置惩罚器、数字逻辑电路等元件构成。
微处置惩罚器根据驾驶员输入的敕令,同时对位置检测器、电流检测器所反应的电结果转子位置,举行剖析、处置惩罚,并在霎时做出决议计划,发出一系列实行敕令,来控制开关磁阻电结果顺应电动汽车差异条件下运转。
控制器机能优劣和调治的天真性,取决于微处置惩罚器的软件和硬件的机能合营关联。
  ③位置检测器
  开关磁阻电结果须要高精度的位置检测器,来为控制体系供应电结果转子的位置、转速和电流的变化信号,并请求有较高的开关频次以下落开关磁阻电结果的噪声。
  5、直流电结果在新动力汽车中的运用
  直流电机可分为永磁式直流电机和绕组励磁式电机两种。
平常小功率采纳前者,大功率采纳后者,下面主要议论后者。
  (1)直流电结果简介
  直流电机:将直流电能转化成机器能(直流电结果)或将机器能转化为直流电能(直流发电机)的扭转电机。
  直流电机的组织应由定和转子两大部份构成。
直流电机运转时静止不动的部份称为定子,定子的主要作用是发作磁场,由机座、主磁极、换向极、端盖、轴承和电刷装配等构成。
运转时迁移转变的部份称为转子,其主要作用是发作电磁转矩和感到电动势,是直流电机举行能量转换的关键,所以一般又称为电枢,由转轴、电枢死心、电枢绕组、换向器和电扇等构成。
  有刷直流电结果被普遍用于请求转速可调、调速机能好,以及频仍起动、制动和反转的场所。
  (2)直流电结果的特性
  直流电结果有下面的长处:
组织简朴;
具有优秀的电磁转矩控制特征,可完成基速以下恒转矩、基速以上恒功率,可满足汽车对动力源低速高转矩、高速低转矩的请求;
可频仍疾速启动、制动和反转;
调速腻滑、无级、准确、轻易,局限广;
抗过载才能强,可以蒙受频仍的打击负载;
控制要领简朴,只须要用电压控制,不须要检测磁极位置。
  然则它也有下面瑕玷:
设有电刷和换向器,高速和大负荷运转时换向器外表易发作电火花,同时换向器保护难题,很难向大容量、高速率生长,别的电火花会发作电磁滋扰;
不宜在多尘、湿润、易燃易爆的环境中运用;
价钱高、体积和质量大。
个中电火花发作的电磁滋扰,对高度电子化的电动汽车来讲将是致命的。
跟着电子力子手艺和控制理论的生长,相关于别的驱动体系而言,直流电机在电动汽车中的运用已处于劣势,如今已逐步被镌汰。
  (3)直流电机的控制体系
  直流电机控制体系主要由斩波器和中心控制器构成,根据直流电机输出转矩的须要,经由过程斩波器来控制电机的输入电压、电流,来控制和驱动直流电机的运转。
  6、种种电机的比较
  我们先比较种种电机的生长汗青,从图4上我们可以看到,有刷直流电机、平常同步电机、感到电机与有刷磁铁电机商品化汗青最长,其产物更新换代不停,而且迄今还在运用。
而自上世纪80年代入手下手进入商品化的外表永磁同步电机与1990年代以来研制开发的开关磁阻电机、内置式永磁同步电机以及最新的同步磁阻电机接踵进入市场,并在电动汽车与夹杂动力车上取得运用。

关于新能源汽车一些你不知道的事

新能源汽车是眼下炙手可热的话题,也是政府大力支持的一片新蓝海,你对它一定不陌生。 让我们来了解一下新能源汽车的具体分类。 目前,新能源汽车主要分为四大类,包括: 纯电动力、混合动力、插电式混合动力汽车、增程式混合动力和燃料电池动力。 不同类别的

关于新能源汽车一些你不知道的事,增程器,

图4:种种电机的生长汗青比较

  就如今生长水平,种种驱结果电基础机能比较以下:

图5:种种驱结果电基础机能比较

图6:种种驱结果电基础机能比较

  然后再比较种种电机在哪些新动力汽车上运用比较广。
异步电机主要运用在纯电动汽车,永磁同步电机主要运用在夹杂动力汽车中,开关磁阻电机如今主要运用在客车中。
而从中国差异品种新动力汽车驱结果电的运用来看,如今交换异步感到电机和开关磁阻电机主要运用于新动力商用车,特别是新动力客车,开关磁阻电机的现实装配运用较少;
永磁同步电机主要运用于新动力乘用车。
  
末了比较种种电机在我国生长近况:

  (1)交换异步电机驱动体系我国已竖立了具有自立学问产权异步电机驱动体系的开发平台,构成了小批量生产的开发、制造、实验及服务体系;
产物机能基础满足整车需求,大功率异步电机体系已普遍运用于种种电动客车;
经由过程树模运转和小范围市场化运用,产物牢靠性获得了开端考证。
(2)开关磁阻电机驱动体系已构成优化设想和自立研发才能,经由过程合理设想电机组织、革新控制手艺,产物机能基础满足整车需求;
部份公司已具有年产2000套的生产才能,能满足小批量配套需求,如今部份产物已配套整车树模运转,结果优越。
  (3)无刷直流电机驱动体系国内企业经由过程合理设想及革新控制手艺,有用进步了无刷直流电机产物机能,基础满足电动汽车需求;
已开端具有电机一体化设想才能。
  (4)永磁同步电机驱动体系已构成了肯定的研发和生产才能,开发了差异系列产物,可运用于种种电动汽车;
产物部份手艺目标靠近国际先进水平,但总体水平与外洋仍有肯定差异;
基础具有永磁同步电机集成化设想才能;
多半公司仍处于小范围试制生产,少数公司已投资竖立车用驱结果电体系专用生产线。
  (5)永磁电机材料永磁电机的主要材料有钕铁硼磁钢、硅钢等。
部份公司控制了电机转子磁体先装配后充磁的团体充磁手艺。
国内研制的钕铁硼永磁体最高事情温度可280℃,但手艺水平仍与德国和日本有较大差异。
硅钢是制造电机铁芯的主要磁性材料,其本钱占电机本体的20%摆布,其厚度对铁耗有较大影响,日本已生产出0.27mm硅钢片用于车用电机,我国仅开发出0.35mm硅钢片。
  
新动力汽车驱结果电将来瞻望

  新动力汽车驱结果电如今的生长方向有以下几方面:
小型轻量化;
高效性;
更精彩的转矩特征;
运用寿命长,牢靠性高;
噪声低;
价钱低档。
跟着时候的推移,新动力驱结果电的生长显现了下面的趋向:
  ①电机本体永磁化:
永磁电机具有高转矩密度、高功率密度、高效力、高牢靠性等长处。
我国具有天下最为雄厚的稀土资本,因此高机能永磁电机是我国车用驱结果电的主要生长方向。
  ②电机控制数字化:
专用芯片及数字信号处置惩罚器的涌现,促进了电机控制器的数字化,进步了电机体系的控制精度,有用减小了体系体积。
  ③电机体系集成化:
经由过程电机集成(电机与发结果集成或电机与变速箱集成)和控制器集成,有利于减小驱动体系的分量和体积,可有用下落体系制造本钱。
  下面谈谈多种将来的电机,跟着新动力汽车驱动手艺的疾速生长,很多新组织或新概念电机已投入研讨。
个中新型永磁无刷电机是如今最有远景的电机之一,包含夹杂励磁型、轮毂型、双定子型、影象型以及磁性齿轮复合型等。
别的非晶电机也入手下手走进新动力汽车范畴,作为新一代高机能电机,其本身的优越性必将对新动力汽车产业的生长起到庞大的推行动用。
  (1)夹杂励磁电机
  夹杂励磁电机是在坚持电机较高效力的前提下,转变电机的拓扑组织,由两种励磁源配合发作电机主磁场,完成电机主磁场的调治和控制,改良电机调速、驱动机能或调压特征的一类新型电机。
其不仅继续了永磁电机的诸多特性,而且还具有电励磁电机气隙磁场腻滑可调的长处。
如永磁开关磁阻电机和永磁同步磁阻电机。
  (2)双定子永磁电机
  双定子电机是在现有电机体积稳定的基础上增添定子的个数,使气隙数目由一层变成两层或很多层的一种新型永磁无刷电机。
因为转矩的叠加,作用于转子上的电磁转矩也会相应增添,从而进步电机团体的转矩密度和功率密度。
因为这类电机的机器集成度较高,所以其具有相应快、动态特征好,组织材料应用率高和驱动天真等特性。
  (3)影象电机
  影象电机又称为磁通可控永磁电机,与平常永磁电机的区分在于,永磁材料本身的磁化水平可以在很短的时候内经由过程施加充磁或许去磁电动势而获得转变,而且充磁和去磁以后其磁化水平也能被保留住影象。
因此具有更宽的调速局限,同时可以防止发作分外的励磁消耗,实质上是一种新的简朴高效的弱磁控制手艺。
  (4)磁性齿轮永磁无刷复合电机
  该电机是一种集成无刷直流驱结果电和共轴磁性齿轮的复合电机。
所谓共轴磁性齿轮是一种基于调磁谐波道理的高机能、无打仗的变速通报装配。
这类电机奇妙地应用了共轴磁性齿轮内转子的中空部份,将电机定子嵌入个中,将轮胎直接铆合在齿轮外转子上,完成了电机、磁性齿轮、轮胎的一体化,有用地进步了空间应用率。
  (5)非晶电机
  非晶电机是一种应用非晶合金庖代传统硅钢片作为死心材料的高效、节能、无污染的新型电机。
其在高频下的消耗极低,具有很高的效力;
与雷同规范的一般电机比拟,体积和质量大大减小,极大地进步了动力和资本的应用率。
  关于一样的新动力汽车,若运用非晶电机可以增添其行驶里程30%以上,而在雷同行驶里程的情况下,电池可以节约30%的用度。
总之,非晶电机依附其高效力、高功率密度等上风将成为替换传统电机的下一代高效电机。



,电动货车增程器

决战电动汽车不仅靠电池 也靠发电机/轻量化技术

1908年,当福特第一台T型车开下生产线时,宣告了汽车从此正式走向了市场化。当时的美国《Time》杂志这样评价道:“这就像全世界装上了轮子,有了汽车,人们能居住在郊外,并到城市工作。”美国人还说:“没有T型车,也就没有如今的美国中产阶级。”而无论如何

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