电动汽车应用的驱动电机

《电动汽车应用的驱动电机》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、电动汽车应用的驱动电机一，总论：电动汽车（EV）使用的驱动电机在不断发展的新技术支持下，以及电机控制的优良性能，使得电动车从1990年开始迅速发展。1，电动汽车的发展趋向1996年，在日本大阪召开的电动汽车的国际会议EVS-13上，各汽车制造商已纷纷推出实用性的纯电动汽车。1997年经过了在奥兰多举行的EVS-14，1998年在布鲁塞尔举行的EVS-15时，与会的人数已超过1600人。接着的EVS-16（北京）、EVS-17（蒙特利尔）、FISITA汽车技术国际会议等。目前，电动汽车的最高速度和加速度已经达到了令人满意的水平

2、，一次性充电的续行里程也已达到200km。电动车用的驱动电机在日本已形成从感应电动机（IM）改用永磁同步电动机的倾向；在美国，还是以IM占主流地位。下图为部分主流电动车电机应用图表制造商ToyotaNissanHondaCMFordChrysler车型RAV4LEVR’nessaEVEVPlusEV1RangerEVEpic电瓶Ni-MHLiIonNi-MHNi-MHNi-MHNi-MH电动机PMPMPMIMIMIM最大功率50kW62kW49kW102kW66kW74kW充电器接触型非接触型接触型非接触型非接触型非接触型续

3、行里程215km230km220km160miles100miles215miles最大速度125km/h120km/h130km/h80mph75mph80mph2，电动汽车的能源效率电动汽车的能源转换传递效率图1）原油→发电（39%）→输配电（95%）→充电（70%）→电动机（80%恒速、60%加速）→电动汽车（综合效率：21%恒速、16%加速）2）原油→炼油→精制及输送（90%）→发动机（15%恒速、10%加速）→发动机汽车（综合效率：14%恒速、9%加速）由上述传递图可见电动汽车的效率明显优于汽油汽车，其中电动机的效

4、率高也是一个很重要的原因。3，适合交通工具的N-M曲线特性在现有的公路条件下，对交通工具的N-M特性要求如下图：由图可见交通工具在起动和低速时，需求的力矩很大（恒转矩），而高速时，转矩基本上与速度成反比变化（恒功率特性）。对于发动机而言，高效产生转矩时的转速被限制在很窄的区间内，故需要使用传动机构来满足发动机的这一特性，电动机可以在宽广的速度范围内高效的运行产生转矩，即可省去变速机构。电动机驱动的汽车由中速加到高速时转矩很大，所以在高速公路上超车时加速性要优于汽油汽车。电动汽车在减速时还能够通过回馈制动将部分能量重新利用，并

5、可实现从高速到低速平滑变速。汽油汽车只能靠制动器将能量变成热能消耗掉。3，电动汽车用的各种电动机的特性比较现时各电动汽车的生产厂商选用的电机主要有两种;永磁电动机（PM）和感应电动机（IM）。下面是适用于电动汽车的几种电机性能比较表。DCMPMIMSRM最大效率%85～8995～9794～95不足90效率%（10%负载）80～8790～9279～8578～86最大转速（r/min）4000～60004000～100009000～15000不到15000费用/轴功率（$/kW）1010～158～126～10控制装置成本12.5

6、3.54.5牢固性好好最好好可靠性一般好好好注：DCM-直流电机（D.Cmotor直流）、PM-永磁同步电机（PermanentMagnet直流无刷）、IM-感应电机（Inductionmotor交流）、SRM-开关磁阻电机（Switchedreluctancemotor直流无刷）由表中可见适用于电动汽车的集中电动机的特性比较。普片认为最有前景的电动机是PM电动机和IM电动机。PM电动机在效率高、控制装置简单、价格便宜等方面占有优势。IM电动机主要在牢固性和高速性占优势。PM电机与IM电机的定子结构基本相同，不同的是转子。P

7、M电机的转子是采用永磁结构，而IM电机转子一般都采用的是鼠笼性转子。PM电机的转子同步旋转产生同步磁场。依靠绕组内部的感应电动势与电流之间的相位差产生力矩，从原理上来说，电动机的转子上不产生损耗。但由于要检测转子的位置，因此，电动机的控制必须是闭环控制，尤其在起动过程中控制较为困难。而IM电机的转子总是低于旋转磁场的转速（有滑差），也是由此而产生异步转矩。也正是该滑差引起热损耗而造成感应电机的效率恶化。另感应电机须在电网吸收一定的励磁电流来建立磁场，这也是造成感应电机效率低的原因之一。永磁材料的导磁率与在真空中和空气中的导磁

8、率基本大体相同。在电动机的磁路中，永磁材料所占的空间可以近似的认为是空气隙，因此构成气隙磁阻的磁路长度应为实际气隙长度与永磁体厚度之和。由此可见，对于PM电动机而言，气隙的加工精度不须要求过高。然而，对于IM电动机和SRM电动机，气隙长度则相当狭小。因此，转子的加工精度要比PM电动机的转子