电动汽车驱动电机类型与区别特点介绍
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。电动汽车驱动电机类型:目前电动车电机主要采用以下两类,交流异步电机和稀土永磁同步电动机,下面我们就一起了解下这两种电动汽车驱动电机区别特点。
电动汽车驱动电机:异步电机(感应电机)
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。
工作原理是通过定子的旋转磁场在转子中产生感应电流,产生电磁转矩,转子中并不直接产生磁场.因此,转子的转速一定是小于同步速的(没有这个差值,即转差率,就没有转子感应电流),也因此叫做异步电机.
电动汽车驱动电机:同步电机
在电动汽车发展的早期,很多电动汽车都是采用直流电动机方案。主要是看中了直流电机的产品成熟,控制方式容易,调速优良的特点。但由于直流电动机本身的短板非常突出,其自身复杂的机械结构(电刷和机械换向器等),制约了它的瞬时过载能力和电机转速的进一步提高;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,电动机运转时的电刷火花会使转子发热,浪费能量,散热困难,还会造成高频电磁干扰,这些因素都会影响具体整车性能。
转子本身产生固定方向的磁场(用永磁铁或直流电流产生),定子旋转磁场“拖着“转子磁场(转子)转动,因此转子的转速一定等于同步速,也因此叫做同步电机
电动汽车驱动电机主要的区别如下:
交流异步电机特点:
优点:结构简单,制造方便,价格便宜,运行方便。
缺点:功率因数滞后,轻载功率因数低,调速性能稍差。
异步电机运行时,必须从电网吸取无功励磁功率,使电网的功率因数变坏。因此,对驱动球磨机、压缩机等大功率、低转速的机械设备,常采用同步电机。
稀土永磁同步电动机的特点:
稳态运行时,转子的转速和电网频率之间有不变的关系n=ns=60f/p,ns称为同步转速。
若电网的频率不变,则稳态时同步电机的转速恒为常数而与负载的大小无关。
稀土永磁同步电动机是在现有电动机(如Y系列异步电动的基础上,加装稀土永磁材料而形成的高性能的电机产品。该电机以其独特的性能代表着电机的发展方向,这种电机与Y系列电机相比,具有以下优点:
1.效率高
异步电机是感应电机,要吸收能量建立电机主磁场,造成一定的能量损耗;稀土永磁同步电机转子中安装有稀土永磁材料,建立了转子磁场,不再吸收能量来建立电机磁场,转子与定子磁场同步运行,转子绕组中无感生电流,消除了转子电阻铜耗和磁滞损耗,节省了电能,提高了电机效率。稀土永磁同步电机与异步电机相比,可减小定子电流15%,可提高运行效率20%左右。
2.功率因数高
异步电机因需要从电池动力包中吸收电流励磁,电机无功电流大,功率因数低稀土永磁同步电机中不再需要感应电流励磁,定子绕组几乎不存在无功电流,电机的功率因数近于1,减小了定子电流,使定子损耗降低,进一步提高了电机的效率。同时功率因数的提高,减少了电池能量的损耗。
3.起动力矩大
通过改变稀土永磁电机转子结构,使电机的起动转矩倍数大于Y系列异步电机,因此在需要大起动转距的设备中(如油田抽油机电机),可以用较小容量的稀土永磁电机替代较大容量的Y系列异步电机,如用37KW稀土永磁电机代替45KW-55KW的Y系列异步电机,较好的解决了“大马拉小车”的问题,节省了设备的投入费用,提高了系统的运行效能。
4.力能指标好
由于负载波动,电动机负荷常在30%-90%之间变化,Y系列异步电机在60%的负荷下工作时,其效率下降15%,功率因数下降30%,力能指标下降40%,而稀土永磁电机的效率和功率因数下降甚微,当电机只有20%负荷时,稀土永磁电机的力能指标仍为满负荷的80%以上,这进一步提高了电能的使用效率和能量的损耗。
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