电动汽车电机的国内外技现状与发展趋势

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1、电动汽车电机的国内外技现状与发电动汽车电机的国内外技现状与发展趋势展趋势电动汽车电机的国内外技现状与发展趋势电动汽车的发展趋势国内电动汽车用电机的种类及各自特点未来电动汽车用电机发展趋势结束语目录目录12341 1、电动汽车的发展趋势、电动汽车的发展趋势 石油能源是不可再生能源和污染性能源，随着我国汽车保有量的逐年攀升，汽车尾气污染日益成为大气主要污染源之一。为了实现资源的高效利用，节省能源，降低污染物排放，以电力发电来替代燃油发电的电动汽车逐渐成为了新宠。 近年来，政府在政策等各个方面给予电动汽车许多优惠条件，旨在鼓励、发展和使用电动汽车。作为电动汽车的核心组成部件，不论是纯电动汽车（EV）

2、、混合电动汽车（HEV）还是燃料电池汽车（FCEV），电机控制系统都是其核心的关键性组成部件，是电动汽车整车功能的集成和优化的最为核心的单元部件，电控系统的安全可靠性如何会直接影响到整个电动汽车运行的稳定和安全，可以说，电动汽车中的电机控制系统是整个汽车产业信息化转型的重要方面内容。2 2、国内电动汽车用电机的种类及各自特点、国内电动汽车用电机的种类及各自特点2.1、直流电动机（DC）2.2、异步电动机（IM）2.3、永磁电动机（BDCM 和PMSN）2.4、开关磁阻电动机（SRM）各种电动机的性能比较各种电动机的性能比较2.12.1、直流电动机（、直流电动机（DCDC）直流电动机结构较为简单

3、，是电动汽车中较早使用的驱动系统。2.1.12.1.1直流电机原理直流电机原理 直流电动机就是将直流电能转换成机械能的电动机，是电动机的主要类型之一。电动机的定子绕组多做成三相对称星形接法，同三相异步电动机十分相似。电动机的转子上粘有已充磁的永磁体 ，为了检测电动机转子的极性，在电动机内装有位置传感器。驱动器由功率电子器件和集成电路等构成，其功能是：接受电动机的启动、停止、制动信号，以控制电动机的启动、停止和制动；接受位置传感器信号和正反转信号，用来控制逆变桥各功率管的通断，产生连续转矩；接受速度指令和速度反馈信号，用来控制和调整转速；提供保护和显示等等。 直流电机的驱动特性直流电机的驱动特性

4、2.1.22.1.2直流电机的特点及优缺点直流电机的特点及优缺点1）调速性能好。直流电动机可以在重负载条件下，实现均匀、平滑的无极调速，而调速范围较宽。2）启动动力矩大。3）控制比较简单。4）有易损件。 直流电机控制简单，控制技术成熟，一般通过电枢控制和弱磁控制来控制转速，为满足电动汽车运行要求，通常在恒转矩区采用电枢控制以得到较大的平稳转矩，在恒功率区采用弱磁控制以得到较高转速。但直流电机利用电刷实现机械换向，电刷磨损很快， 需要经常维护，换向火花的存在限制了电机的高速运行，且电机体积大，制造成本高。所以新研制的轮毂电机大都不采用直流电机。1.21.2异步电机异步电机 异步电动机又称感应电动

5、机，根据电磁力定律，载流的转子导体在磁场中受到电磁力作用，形成电磁转矩，驱动转子旋转，当电动机轴上带机械负载时，便向外输出机械能。2.2.12.2.1异步电机的工作原理异步电机的工作原理三相异步电动机的种类很多，但各类三相异步电动机的基本结构是相同的，它们都由定子和转子这两大基本部分组成，在定子和转子之间具有一定的气隙。此外，还有端盖、轴承、接线盒、吊环等其他附件当绕组接通三相电源时，就在绕组中产生一个旋转磁场，以n1的转速旋转，并以全速切割转子，在转子鼠笼中产生感应电动势，因为鼠笼是闭合的，此电势形成电流，产生磁场，与定子的磁场作用开始旋转、加速。三相异步电动机的转速永远低于旋转磁场的同步转

6、速，使转子和旋转磁场间有相对运动，从而保证转子的闭合导体切割磁力线，感生电流，产生转矩。2.2.2.2.异步电机技术特点及优缺点异步电机技术特点及优缺点1）基本特点：转子绕组不需与其他电源相连，器定子电流直接取自交流电力系统；与其他电动机相比，异步电动机的结构简单，制造、使用、维护方便，运行可靠性高，质量轻，成本低。小型轻量化。易实现转速超过10 000r/min 的高速旋转。高速低转矩时运转效率高。 低速时有高转矩，以及有宽泛的速度控制范围。高可靠性（坚固）。制造成本低。 控制装置的简单化。异步电动机的基本特点是，转子绕组不需与其他电源相连，其定子电流直接取自交流电力系统；与其他电机相比，异

7、步电动机的结构简单，制造、使用、维护方便，运行可靠性高，重量轻，成本低。以三相异步电动机为例，与同功率、同转速的直流电动机相比，前者重量只及后者的二分之一，成本仅为三分之一。在大功率、低转速场合(如拖动球磨机、压缩机等)不如用同步电动机合理。2）局限性：它的转速与其旋转磁场的同步转速有固定的转差率，因而转速性能较差，在要求有较宽广的平滑调速范围的使用场合，不如直流电动机经济、方便。此外，运行时从电力系统吸取无功功率以励磁，这回导致电力系统的功率因数变坏。所以在大功率、低转速场合不如同步电动机合理。目前电动汽车上主要使用笼型异步电动机。2.32.3永磁同步电机永磁同步电机永磁同步电机具有高效、高

8、控制精度、高转矩、良好的转矩平稳及低振动噪声的特点，通过合理设计永磁磁路结构能够获得较高的弱磁性能，能在电动驱动方面具有很高的应用价值。2.3.12.3.1永磁同步电机的工作原理永磁同步电机的工作原理永磁同步电机在结构上与永磁无刷直流电机类似，只是它通过正弦波驱动。根据转子上永磁体安装方式的不同，一般可以分为表面式和内置式，其中表面式适用于低速电机，内置式适用于高速电机。相对于无刷直流电机，永磁同步电机具有低噪声，大功率密度，小转动惯量，高控制精度等优势，并且可以实现弱磁调速，提高恒功率运行的范围，特别适合作为电动汽车用轮毂电机。永磁同步电机基于三相交流电供电工作，其数学模型比较复杂， 控制方