技術文章
大勢所趨的電動汽車電機發(fā)展
閱讀:279 發(fā)布時間:2021-12-21引言:低碳經濟已成為未來市場發(fā)展的主流,并隨著國內對汽車尾氣排放的嚴格要求,電動汽車行業(yè)也逐漸在市場中占據了一席之地。在其發(fā)展早期,大部分電動汽車以直流電機作為驅動電機,然隨著時代的變遷,各類電機逐漸取代了直流電機的地位。以下將展開解說。
電動汽車是指以車載電源為動力,用電機驅動車輪行駛,符合道路交通、安全法規(guī)各項要求的車輛。由于對環(huán)境影響相對傳統汽車較小,其前景被廣泛看好,但當前技術尚不成熟。電源為電動汽車的驅動電動機提供電能,電動汽車電機將電源的電能轉化為機械能,通過傳動裝置或直接驅動車輪和工作裝置。目前,電動汽車上應用泛的電源是鉛酸蓄電池,但隨著電動汽車技術的發(fā)展,鉛酸蓄電池由于比能量較低,充電速度較慢,壽命較短,逐漸被其他蓄電池所取代。
目前而言,電動汽車常用的動力電機按照工作原理分類一共有以下3種,分別是:串勵直流電動機、永磁直流電動機、三相交流電動機。下面就開始分析這3種動力電機的優(yōu)缺點。
一、串勵直流電動機
優(yōu)勢:超大扭矩
串勵直流電機是動力電機中的,啟動時能夠輸出巨大的扭矩,可以稱得上是動力!裝有串勵直流電機的電動汽車,起步稍稍加油,就可以燒胎起步絕塵而去,留下兩道長長的黑色輪胎印。裝備串勵直流電機的普通電動汽車,0~100Km/h加速只需要3.8秒,由于串勵直流電機具有體積小、輸出扭矩大的特性,在電動方程式中也有應用。
串勵直流電機名字聽起來很復雜,但在生活中大部分人都用過,那就是電鉆,所以知道電鉆的力很大的原因了吧。串勵直流電機啟動時巨大的扭矩輸出特性,特別適用于陡坡工況,并且不需要變速機構,就能輸出燃油車無法達到的扭矩。
二、永磁直流電機
優(yōu)勢:超低成本
早期的電動汽車出于技術和成本的原因,選擇安裝永磁直流電機作為動力來源,永磁直流電機的確結構簡單、穩(wěn)定可靠、成本低廉,越來越多地用在低速電動汽車或電動工具車上。
劣勢:噪音較大
永磁直流電機的一大缺點是噪聲很大,并且噪聲的頻率隨電機轉速提高而增加,達到一定轉速時就變得非常刺耳無法讓人接受且無法消除,同樣地,電動汽車很快也放棄了直流永磁電機,但直流永磁電機在“老年人代步車”上大放異彩,盡管這類電動汽車不是合規(guī)電動汽車。
三、三相交流電動機
優(yōu)勢:超控性好
三相交流電機與前面2種直流電機工作原理不同,在可控性方面表現良好,直流電機很難做到精確控制轉動角度,因此裝有直流電機的電動汽車,在堵車工況慢速行駛時非??简烋{駛技巧,一加油門就竄動導致駕駛體驗很糟糕。三相交流電機除了可控性很好以外,還有大扭矩、高轉速輸出特性。
劣勢:配套設備多
電動汽車電池輸出直流電,要驅動三相交流電機工作,就要配套專門的電機控制器,將電池的直流電逆變成三相需要波形的三相交流電,同時增加了系統復雜度和成本。另外為了三相交流電機輸出轉速較高,使用三相交流電機的電動汽車還需要配備減速機構,也就是一個簡單的變速箱,將轉速與扭矩以最合適的狀態(tài)輸出。
目前而言,這三類電機的應用在電動汽車領域中占據了較大的份額,但隨著機械制造技術的成熟及自動化技術的迅速發(fā)展,電動汽車電機的改造創(chuàng)新未來可期。