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『汽车』多种电机在新能源汽车驱动中的应用总结( 六 )


但是它也有下面缺点：设有电刷和换向器 ， 高速和大负荷运行时换向器表面易产生电火花 ， 同时换向器维护困难 ， 很难向大容量、高速度发展 ， 此外电火花会产生电磁干扰；不宜在多尘、 潮湿、易燃易爆的环境中使用；价格高、体积和质量大 。 其中电火花产生的电磁干扰 ， 对高度电子化的电动汽车来说将是致命的 。 随着电子力子技术和控制理论的发展 ， 相对于其它驱动系统而言 ， 直流电机在电动汽车中的应用已处于劣势 ， 目前已逐渐被淘汰 。
(3).直流电机的控制系统
直流电机控制系统主要由斩波器和中央控制器构成 ， 根据直流电机输出转矩的需要 ， 通过斩波器来控制电机的输入电压、电流 ， 来控制和驱动直流电机的运行 。
6、各种电机的比较
我们先比较各种电机的发展历史 ， 从图4上我们可以看到 ， 有刷直流电机、一般同步电机、感应电机与有刷磁铁电机商品化历史最长 ， 其产品更新换代不断 ， 而且迄今还在应用 。 而自上世纪80年代开始进入商品化的表面永磁同步电机与1990年代以来研制开发的开关磁阻电机、内置式永磁同步电机以及最新的同步磁阻电机相继进入市场 ， 并在电动汽车与混合动力车上获得应用 。
『汽车』多种电机在新能源汽车驱动中的应用总结
本文插图

图4：各种电机的发展历史比较
就目前发展水平 ， 各类驱动电机基本性能比较如下：
『汽车』多种电机在新能源汽车驱动中的应用总结
本文插图

图5：各类驱动电机基本性能比较
『汽车』多种电机在新能源汽车驱动中的应用总结
本文插图

图6：各类驱动电机基本性能比较
然后再比较各种电机在哪些新能源汽车上应用比较广 。 异步电机主要应用在纯电动汽车 ， 永磁同步电机主要应用在混合动力汽车中 ， 开关磁阻电机目前主要应用在客车中 。 而从中国不同种类新能源汽车驱动电机的应用来看 ， 目前交流异步感应电机和开关磁阻电机主要应用于新能源商用车,特别是新能源客车 ， 开关磁阻电机的实际装配应用较少；永磁同步电机主要应用于新能源乘用车 。
最后比较各种电机在我国发展现状：
(1)交流异步电机驱动系统我国已建立了具有自主知识产权异步电机驱动系统的开发平台 ， 形成了小批量生产的开发、制造、试验及服务体系；产品性能基本满足整车需求 ， 大功率异步电机系统已广泛应用于各类电动客车；通过示范运行和小规模市场化应用 ， 产品可靠性得到了初步验证 。
(2)开关磁阻电机驱动系统已形成优化设计和自主研发能力 ， 通过合理设计电机结构、改进控制技术 ， 产品性能基本满足整车需求；部分公司已具备年产2000套的生产能力 ， 能满足小批量配套需求 ， 目前部分产品已配套整车示范运行 ， 效果良好 。
(3)无刷直流电机驱动系统国内企业通过合理设计及改进控制技术 ， 有效提高了无刷直流电机产品性能 ， 基本满足电动汽车需求；已初步具有机电一体化设计能力 。
(4)永磁同步电机驱动系统已形成了一定的研发和生产能力 ， 开发了不同系列产品 ， 可应用于各类电动汽车；产品部分技术指标接近国际先进水平 ， 但总体水平与国外仍有一定差距；基本具备永磁同步电机集成化设计能力；多数公司仍处于小规模试制生产 ， 少数公司已投资建立车用驱动电机系统专用生产线 。
(5)永磁电机材料永磁电机的主要材料有钕铁硼磁钢、硅钢等 。 部分公司掌握了电机转子磁体先装配后充磁的整体充磁技术 。 国内研制的钕铁硼永磁体最高工作温度可280℃ ， 但技术水平仍与德国和日本有较大差距 。 硅钢是制造电机铁芯的重要磁性材料 ， 其成本占电机本体的20%左右 ， 其厚度对铁耗有较大影响 ， 日本已生产出0.27mm硅钢片用于车用电机 ， 我国仅开发出0.35mm硅钢片 。


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