一、汽車用電動(dòng)機(jī)分類
目前,主要電動(dòng)機(jī)類型包括:異步電動(dòng)機(jī)、永磁同步電動(dòng)機(jī)、開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)、直流電動(dòng)機(jī)、無刷直流電動(dòng)機(jī)。各種電動(dòng)機(jī)形貌如圖一所示。
圖一,圖片來源:學(xué)堂在線《新能源汽車》
各種電動(dòng)機(jī)性能比較如表一所示:
直流電動(dòng)機(jī) | 交流電動(dòng)機(jī) | 永磁電動(dòng)機(jī) | 開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī) | |
轉(zhuǎn)速范圍/ (r/min) | 4000~6000 | 12000~20000 | 4000~10000 | 大于15000 |
功率密度 | 低 | 中 | 高 | 較高 |
電動(dòng)機(jī)質(zhì)量 | 重 | 中 | 輕 | 輕 |
電動(dòng)機(jī)體積 | 大 | 中 | 小 | 小 |
可靠性 | 差 | 好 | 一般 | 好 |
結(jié)構(gòu)堅(jiān)固性 | 差 | 好 | 好 | 好 |
控制器成本 | 低 | 高 | 高 | 一般 |
峰值效率/ (%) | 85~89 | 94~95 | 95~97 | 85~90 |
負(fù)荷效率/ (%) | 80~87 | 90~92 | 85~97 | 78~86 |
過載能力/ (%) | 200 | 300~500 | 300 | 300~500 |
表一,數(shù)據(jù)來源:學(xué)堂在線《新能源汽車》
二、直流電動(dòng)機(jī)
直流電動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)包括:成本低、易于控制、調(diào)速性能良好,缺點(diǎn)包括:結(jié)構(gòu)復(fù)雜、轉(zhuǎn)速低、體積大、需頻繁維護(hù)。
直流電動(dòng)機(jī)主要應(yīng)用于早期的電動(dòng)汽車或希望獲得更簡單結(jié)構(gòu)的電動(dòng)汽車,尤其應(yīng)用于場地用電動(dòng)車、專用電動(dòng)車,如高爾夫球車、電動(dòng)叉車等,也應(yīng)用于電動(dòng)自行車,目前該種電動(dòng)機(jī)逐漸被淘汰。
三、永磁同步電動(dòng)機(jī)
永磁同步電動(dòng)機(jī)是目前應(yīng)用最廣泛的電動(dòng)機(jī)。其優(yōu)點(diǎn)包括:效率高、結(jié)構(gòu)簡單、體積小、質(zhì)量輕,缺點(diǎn)包括:成本較高、高溫下磁性衰退。
因?yàn)橛来磐诫妱?dòng)機(jī)體積小,所以在新能源汽車研發(fā)設(shè)計(jì)階段更有利于電動(dòng)汽車各結(jié)構(gòu)的布置,也可以為電動(dòng)汽車的乘員艙留有更多的空間。因?yàn)橛来磐诫妱?dòng)機(jī)質(zhì)量輕,所以配置永磁同步電動(dòng)機(jī)的汽車相比配置其他種類電動(dòng)機(jī)的汽車的續(xù)航里程更長。
(1)比亞迪汽車應(yīng)用的永磁同步電動(dòng)機(jī)
比亞迪e6汽車配置的永磁同步電動(dòng)機(jī)最大輸出功率為75KW(個(gè)人理解:該值越大,汽車峰值車速越高),峰值扭矩為450Nm(個(gè)人理解:該值越大,汽車加速和爬坡能力越強(qiáng)),最高轉(zhuǎn)速為7500rpm(rpm等價(jià)于r/min,表示每分鐘轉(zhuǎn)速的單位)。
(2)寶馬汽車應(yīng)用的永磁同步電動(dòng)機(jī)
寶馬i3汽車配置的永磁同步電動(dòng)機(jī)最大輸出功率為125kW,峰值扭矩為250Nm,最高轉(zhuǎn)速為11400rpm。
(3)日產(chǎn)聆風(fēng)汽車應(yīng)用的永磁同步電動(dòng)機(jī)
日產(chǎn)聆風(fēng)汽車配置的永磁同步電動(dòng)機(jī)最大輸出功率為80kW,峰值扭矩為280Nm。
(4)騰勢汽車應(yīng)用的永磁同步電動(dòng)機(jī)
騰勢X經(jīng)典版汽車配置的永磁同步電動(dòng)機(jī)最大輸出功率為180kW,峰值扭矩330Nm。
四、異步電動(dòng)機(jī)
異步電動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)包括:結(jié)構(gòu)簡單、可靠性好、成本易控,缺點(diǎn)包括:效率低、調(diào)速性差。
異步電動(dòng)機(jī)的主要應(yīng)用廠商是特斯拉。特斯拉 Model S汽車配置的交流異步電動(dòng)機(jī)總功率為568kW,共兩個(gè)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī),前電動(dòng)機(jī)最大輸出功率為193kW,后電動(dòng)機(jī)最大輸出功率為375kW,峰值扭矩為967Nm。
五、開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)
開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)包括:結(jié)構(gòu)簡單堅(jiān)固、可靠性高、成本低、易于維修,缺點(diǎn)包括:轉(zhuǎn)矩波動(dòng)大、噪聲大。
雖然開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)簡單,但其控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)相對(duì)復(fù)雜。該種電動(dòng)機(jī)運(yùn)行過程中會(huì)產(chǎn)生噪音和振動(dòng),一般用于電動(dòng)公交車。
審核編輯:劉清
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原文標(biāo)題:新能源汽車相關(guān)介紹(17)——電動(dòng)汽車電動(dòng)機(jī)概述(下)
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