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『汽车』多种电机在新能源汽车驱动中的应用总结( 七 )


7、新能源汽车驱动电机未来展望
新能源汽车驱动电机目前的发展方向有以下几方面：小型轻量化；高效性；更出色的转矩特性；使用寿命长 ， 可靠性高；噪声低；价格低廉 。 随着时间的推移 ， 新能源驱动电机的发展呈现了下面的趋势：
①电机本体永磁化：永磁电机具有高转矩密度、高功率密度、高效率、高可靠性等优点 。 我国具有世界最为丰富的稀土资源 ， 因此高性能永磁电机是我国车用驱动电机的重要发展方向 。
②电机控制数字化：专用芯片及数字信号处理器的出现 ， 促进了电机控制器的数字化 ， 提高了电机系统的控制精度 ， 有效减小了系统体积 。
③电机系统集成化：通过机电集成（电机与发动机集成或电机与变速箱集成）和控制器集成 ， 有利于减小驱动系统的重量和体积 ， 可有效降低系统制造成本 。
下面谈谈多种未来的电机 ， 随着新能源汽车驱动技术的快速发展 ， 许多新结构或新概念电机已经投入研究 。 其中新型永磁无刷电机是目前最有前景的电机之一 ， 包括混合励磁型、轮毂型、双定子型、记忆型以及磁性齿轮复合型等 。 此外非晶电机也开始走进新能源汽车领域 ， 作为新一代高性能电机 ， 其自身的优越性必将对新能源汽车产业的发展起到巨大的推动作用 。
（1).混合励磁电机
混合励磁电机是在保持电机较高效率的前提下 ， 改变电机的拓扑结构 ， 由两种励磁源共同产生电机主磁场 ， 实现电机主磁场的调节和控制 ， 改善电机调速、驱动性能或调压特性的一类新型电机 。 其不仅继承了永磁电机的诸多特点 ， 而且还具有电励磁电机气隙磁场平滑可调的优点 。 如永磁开关磁阻电机和永磁同步磁阻电机 。
(2).双定子永磁电机
双定子电机是在现有电机体积不变的基础上增加定子的个数 ， 使气隙数量由一层变为两层或者多层的一种新型永磁无刷电机 。 由于转矩的叠加 ， 作用于转子上的电磁转矩也会相应增加 ， 从而提高电机整体的转矩密度和功率密度 。 由于这种电机的机械集成度较高 ， 所以其具有响应快、动态特性好 ， 结构材料利用率高和驱动灵活等特点 。
(3).记忆电机
记忆电机又称为磁通可控永磁电机 ， 与一般永磁电机的区别在于 ， 永磁材料本身的磁化程度能够在很短的时间内通过施加充磁或者去磁电动势而得到改变 ，并且充磁和去磁之后其磁化程度也能被保留住记忆 。 因此具有更宽的调速范围 ， 同时可以避免产生额外的励磁损耗 ， 实质上是一种新的简单高效的弱磁控制技术 。
(4).磁性齿轮永磁无刷复合电机
该电机是一种集成无刷直流驱动电机和共轴磁性齿轮的复合电机 。 所谓共轴磁性齿轮是一种基于调磁谐波原理的高性能、无接触的变速传递装置 。 这种电机巧妙地利用了共轴磁性齿轮内转子的中空部分 ， 将电机定子嵌入其中 ， 将轮胎直接铆合在齿轮外转子上 ， 实现了电机、磁性齿轮、轮胎的一体化 ， 有效地提高了空间利用率 。
(5).非晶电机
【『汽车』多种电机在新能源汽车驱动中的应用总结】非晶电机是一种利用非晶合金取代传统硅钢片作为铁心材料的高效、节能、无污染的新型电机 。 其在高频下的损耗极低 ， 具有很高的效率；与相同标准的普通电机相比 ， 体积和质量大大减小 ， 极大地提高了能源和资源的利用率 。 对于同样的新能源汽车 ， 若使用非晶电机可以增加其行驶里程30%以上 ， 而在相同行驶里程的情况下 ， 电池可以节省 30%的费用 。 总之 ， 非晶电机凭借其高效率、高功率密度等优势将成为替代传统电机的下一代高效电机 。


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