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『汽车』多种电机在新能源汽车驱动中的应用总结( 二 )


（1).电机结构紧凑、尺寸小 ， 封装尺寸有限 ， 必须根据具体产品进行特殊设计 。
（2).重量轻 ， 以减轻车辆的整体重量 。 应尽量采用铝合金外壳 ， 同时转速要高 ， 以减轻整车的质量 ， 增加电机与车体的适配性 ， 扩大车体可利用空间 ， 从而提高乘坐的舒适性 。
（3).可靠性高、失效模式可控 ， 以保证乘车者的安全 。
（4).提供精确的力矩控制 ， 动态性能较好 。
（5).效率高 ， 功率密度较高 。 要保证在较宽的转速和转矩范围内都有很高的效率 ，以降低功率损耗 ， 提高一次充电的续驶里程 。
（6).成本低 ， 以降低车辆生产的整体费用 。
（7).调速范围宽 。 应包括恒转矩区和恒功率区 ， 低速运行输出的恒定转矩大 ， 以满足汽车快速启动、加速、负荷爬坡等要求；高速运行输出恒定功率 ， 有较大的调速范围 ， 以满足平坦的路面、超车等高速行驶的要求 。
（8).瞬时功率大 ， 过载能力强 。 要保证汽车具有4~5倍的过载能力 ， 以满足短时内加速行驶与最大爬坡的要求 。
（9).环境适应性好 。 要适应汽车本身行驶的不同区域环境 ， 即使在较恶劣的环境中也能够正常工作 ， 具有良好的耐高温、耐潮湿性能 。
（10).制动再生效率高 。 在汽车减速时 ， 能够实现反馈制动 ， 将能量回收并反馈回电池 ， 使得电动汽车具有最佳能量利用率 。
（11).其他 。 结构简单 ， 价格低廉 ， 适合大批量生产 ， 运行时噪声低 ， 使用维修方便 。
（12).与一般工业用电机不同 ， 用于汽车的驱动电机应具有调速范围宽、起动转矩大、后备功率高、效率高的特性 ， 此外 ， 还要求可靠性高、耐高温及耐潮、结构简单、成本低、维护简单、适合大规模生产等 。 未来我国电动汽车用驱动电机系统将朝着永磁化、数字化和集成化方向发展 。
2、异步电动机（感应电动机）在新能源汽车中的应用
（1) .异步电动机介绍
感应电动机又称“异步电动机” ， 即转子置于旋转磁场中 ， 在旋转磁场的作用下 ， 获得一个转动力矩 ， 因而转子转动 。 转子是可转动的导体 ， 通常多呈鼠笼状 。 定子是电动机中不转动的部分 ， 主要任务是产生一个旋转磁场 。 旋转磁场并不是用机械方法来实现 。 而是以交流电通于数对电磁铁中 ， 使其磁极性质循环改变 ， 故相当于一个旋转的磁场 。 这种电动机并不像直流电动机有电刷或集电环 ， 依据所用交流电的种类有单相电动机和三相电动机 。
（2).异步电动机的特点
异步电动机有下面的优点：结构紧凑、坚固耐用；运行可靠、维护方便；价格低廉 ， 体积小、质量轻；环境适应性好；转矩脉动低 ， 噪声低 。 交流异步电动机成本低而且可靠性高 ， 逆变器即便损坏而产生短路时也不会产生反电动势 ， 所以不会出现急刹车的可能性 。 因此 ， 广泛应用于大型高速的电动汽车中 。 三相笼型异步电动机的功率容量覆盖面很广 ， 从零点几瓦到几千瓦 。 它可以采用空气冷却或液体冷却方式 ， 冷却自由度高、对环境的适应性好 ， 并且能够实现再生制动 。 与同样功率的直流电动机相比较 ， 效率较高、重量约要轻一半左右 。
同时它有下面的缺点：功率因数低 ， 运行时必须从电网吸收无功电流来建立磁场；控制复杂 ， 易受电机参数及负载变化的影响；转子不易散热；调速性能差 ， 调速范围窄 。
优势分析：新能源汽车专用的电动机 ， 通过从电池中获取有限的能量产生动作 ， 所以要求其在各种环境下的效率都要很好 。 因而 ， 在性能上要求比一般工业用的电动机更加严格 。 适合作为电动汽车专用的电机需要满足几个特性：由高速化而生的小型轻量化（坚固性）、高效性（一次充电后的续驶里程长）、低速大转矩情况下的大范围内的恒定输出特性、寿命长以及高可靠性、低噪声性和成本低廉 。 但是现实中全部满足以上几个特性的电机还未被开发出来 。 目前更适于新能源汽车的电机是交流异步电机和PM电动机 。


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