电动车上永磁同步电机和交流异步电机的区别
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电车的电机种类影响着整车的续航水平，今天我们就来关心一下电动车的动力系统，带大家了解一下电动汽车上常见的几种电机及它们都有什么特点，它们是怎么将电能转化为机械能。 电动汽车目前最常见的就是永磁同步电机和交流异步电机。 交流异步电机 先来说交流异步电机，交流异步电机也叫感应电机，最主要的组成部件有两个，一个是定子，一个是转子。 定子铁芯装在机座中，一般由 0.35mm-0.5mm厚的硅钢片叠压而成，有良好的导磁性能，定子铁芯的内圆上有分布均匀的槽口，这个槽口就是用来放定子绕组的，绕组就是大家看到电动机中非常密集的古铜色线圈，给线圈通电即能产生磁场(电生磁)。 电动车汽车的电机通的是三相交流电，磁场的方向会随着电流方向的变化而变化，从而形成了旋转的磁场。 转子铁芯同样由 0.35mm-0.5mm后的硅钢片叠压而成，外圆上均匀分布着槽孔，用来安放导电杆(绕组)。 好了说完了交流异步电机最重要的两个组成部件，我们再来看看它是怎么转起来的。 首先电池组中的直流电通过逆变器变为交流电，供给定子上的绕组线圈，产生旋转磁场，转子上的导电杆可以看做导线，这时候虽然导线是静止的，但是磁场是在旋转运动的，所以导线不由自主的在做切割磁感线的运动，转子导电杆中产生感应电动势，而转子导线杆又是闭合通路，导电杆中便有了电流产生(磁生电)。交流异步电机就是这样将电能转化为了机械能。 电机转子旋转的速度与磁场旋转的速度有个有个转速差，转子的转速是一直追着磁场的旋转速度的，这也是其名：交流异步电机中异步之处。 想要控制交流异步电机的旋转速度，只需要改变交流电的频率即可改变定子磁场旋转的速度，达到控制电机转速的目的。倒车也不需要额外的倒挡齿轮，只需要改变电源相位的顺序即可实现。虽然看上去很简单，但逆变器在其中默默付出了很多。 永磁同步电机 永磁同步电机在结构上与交流异步电机非常相似，最主要的组成部件同样是定子和转子，其中定子的结构与交流异步电机上的一致，但转子由一块永磁体构成。 永磁同步电机想要转起来就非常简单了，定子上旋转的磁场吸着转子上的恒定磁场就转起来了(同性相斥异性相吸)，旋转速度与磁场旋转速度一致。 总结一下这两种电机的优劣势 交流异步电机优势: 可靠性好、高转速性能好、成本易控。 劣势： 功率密度低(同功率水平下个头大)、能量转换效率较低(约 85%-90%)、能耗较高(费电) 永磁同步电机优势： 功率密度高、能量转换效率高(约 90%-95%)、能耗较低。 劣势： 由于永磁体的加入，提高了成本。永磁体在高温、震动环境下有退磁的风险。 现阶段电动汽车超过 90%均采用交流异步电机或永磁同步电机，因为同等功率下永磁同步电机体积更小，效率更高，得到更多车企的青睐。虽然永磁体高温下有退磁风险，但似乎一些车企已经克服了这个问题。 例如即将在国内交付的特斯拉 Model3 上采用的电机也从 ModelS 上的交流异步变为永磁同步，能够做到 3.5 秒的百公里加速成绩，最高车速超过了 200km/h，国内的比亚迪全新一代唐同样采用了永磁同步电机，百公里加速做到了 4.4 秒，最高车速也达到了 180 km/h。在没有重大技术突破的前提下，永磁同步电机未来将会成为更多车企动力系统的首选。 总结：电动汽车的电机、电控、电池是紧密联系相辅相成的，三电的水平也是一辆电动汽车的精髓之一。 |
