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Roadster那现在电动汽车上常见驱动电机都是交流电机

Roadster那现在电动汽车上常见驱动电机都是交流电机

摘要来自:《新能源汽车当道 电动机的基本原理是什么?》

【易车摘要频道】下列精选内容摘自于《新能源汽车当道 电动机的基本原理是什么?》的片段:

然而,在新能源汽车逐渐成为未来出行新趋势的背景下,电动机——这一电动车的动力源泉,却并未像发动机那样被大家所熟知。多数人对电动机的基本原理、类型及其特点知之甚少,这无疑阻碍了电动车市场的进一步普及与发展。实际上电机在生活中更常见,小时候玩耍的四驱车,还有家家都有的电风扇等等家用电器上,都有各种各样电动机的影子,可以说是无处不在,只不过大家平时不太注意到而已。



电动机在汽车上一直很常见,比如电动调节座椅、空调系统、启动机、雨刮器等等,都是各种各样的电机在驱动,只不过在燃油车上的电动机都不参与驱动,所以存在感很低。现如今电动汽车来势汹汹,电动机开始成为驱动力的来源,辅助发动机甚至替代发动机,那教授认为大家就有必要了解下电动机的基本原理和构成了,接下来的内容我们以汽车常用的驱动电机为主。



先来了解下电动机的基本工作原理,发动机是将燃料中的能量转化为机械能,电动机就是将电能转化为机械能,所以简而言之,电动机就是一种将电能转换为机械能的装置。其核心原理基于电磁感应定律和洛伦兹力原理(高中物理课本上大家应该都有过接触),简单来说,就是通过电流在磁场中受到的力(即安培力)来驱动转子旋转,从而实现能量的转换。



内燃机的转化过程是,燃料燃烧推动活塞做功,然后活塞的上下运动通过曲柄连杆机构转变成输出轴的扭矩,当然内燃机还有汪克尔发动机等其它形式,不做过多讨论。那电动机的基本工作过程就是,电生磁、磁生力,最后力驱动输出轴转动,变成驱动所需要的扭矩。



按照电源类型来分,电动机一般分为直流电机和交流电机两大类型,前者几乎已经不再出现于汽车驱动系统中了,因为直流电机相对来说可靠性比较差,效率也不高,而且直流电机无法实现新能源汽车上“必备”的制能量回收,所以现在电动汽车基本不采用直流电机作为驱动,直流电机主要应用在场景是在玩具车、两轮、三轮电动车上。



那现在电动汽车上常见驱动电机都是交流电机,而交流电机又可以分为永磁同步电机和交流异步电机。永磁同步电机采用永磁材料作为转子磁场源,无需外部励磁装置,因此减少了励磁损耗,提高了电机的效率。根据不同的工况和设计,永磁同步电机的效率可以达到90%以上,远高于异步电机的效率。这也是目前电动汽车上最常见的电机种类,几乎90%以上的纯电动汽车,都在采用永磁同步电机作为动力电机。



较为与众不同的是特斯拉采用的感应异步电机,其特点是结构相对简单、可靠性好、启动性能出色,而且调速性能和过载能力也很强,理论缺点是效率较低,噪音较大,并且调速不太容易控制。避过特斯拉通过矢量变频技术和半导体控制技术,克服了感应异步电机的难以控制转速的缺点,从而实现了大规模的量产应用,并且其效率和车辆续航能力都做到了行业领先。


另外不得不考虑的是,不同品牌选择不同的电机种类,除了和自身技术储备和车辆定位有关系之外,也有成本和材料方面的考量,比如感应异步电机不依赖永磁材料,一方面是降低了成本,另外最主要的就是降低了推稀土元素的依赖,所以感应异步电机也有利于降低供应链的不确定性。

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