目前,新能源市場上,主流的電動車的驅(qū)動電機,基本上有兩種,一種是永磁同步電機,另一種是感應(yīng)異步電機;那他們的構(gòu)造和工作原理以及他們的區(qū)別是什么呢?
首先我們先說一下,永磁同步電機
永磁同步電機結(jié)構(gòu)組成:
主要包括定子、轉(zhuǎn)子和端蓋等部件,其中定子由定子鐵芯和三相定子繞組構(gòu)成,轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)子鐵芯、永磁體和轉(zhuǎn)軸構(gòu)成,根據(jù)永磁體安裝位置的不同,可以分為表面突出式永磁轉(zhuǎn)子、表面嵌入式永磁轉(zhuǎn)子和內(nèi)埋式永磁轉(zhuǎn)子等。
工作原理:
當(dāng)三相定子繞組通入正弦交流電后,會產(chǎn)生一個以通電頻率為角速度的旋轉(zhuǎn)磁場,并與轉(zhuǎn)子上的永磁體相互作用,由于定子在定子槽中固定不動,所以轉(zhuǎn)子在磁場力的作用下開始旋轉(zhuǎn),最終與旋轉(zhuǎn)磁場的速度同步。
永磁同步電機的應(yīng)用和優(yōu)缺點。
永磁同步電機的轉(zhuǎn)速范圍在4000rpm-15000rpm左右,基本能夠滿足新能源汽車的所有工況需求,并且還具備尺寸小,重量輕、能量轉(zhuǎn)換效率高和功率密度高等優(yōu)點,一般情況下,搭載永磁同步電機的車型能夠擁有較長的續(xù)航里程。但此種電機的永磁體需要采用釹鐵硼等稀土材料,成本相對較高,此外,永磁體在高溫下可能會發(fā)生退磁現(xiàn)象,因此對汽車的冷卻系統(tǒng)提出了一定要求。
講完了永磁同步電機,我們下面再來說一下 感應(yīng)異步電機。
感應(yīng)異步電機的結(jié)構(gòu):
感應(yīng)異步電機主要包括定子、轉(zhuǎn)子、軸承、機殼和端蓋等部件,其中定子由定子鐵芯和三相定子繞組構(gòu)成,轉(zhuǎn)子由纏繞線圈的鐵芯構(gòu)成,根據(jù)纏繞方式不同,主要分為繞線式轉(zhuǎn)子和鼠籠式轉(zhuǎn)子。
工作原理:
當(dāng)三相定子繞組通入正弦交流電后,會產(chǎn)生一個以通電頻率為角速度的旋轉(zhuǎn)磁場,此時轉(zhuǎn)子中的線圈因為切割感應(yīng)線而產(chǎn)生電流,并產(chǎn)生感應(yīng)磁場,在磁場力的作用下,轉(zhuǎn)子開始旋轉(zhuǎn),由于轉(zhuǎn)子始終需要切割磁感應(yīng)線,所以它和旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速并不同步,因此被稱為“異步”。
感應(yīng)異步電機的應(yīng)用和優(yōu)缺點:
感應(yīng)異步電機的轉(zhuǎn)速范圍在9000rpm-15000rpm左右,基本能夠滿足新能源汽車的所有工程需求。與永磁同步電機相比,感應(yīng)異步電機的轉(zhuǎn)子不需要稀土材料,制造成本相對較低,并且其在高轉(zhuǎn)速工況下表現(xiàn)更加出色,適合那些注重性能的車型,單式感應(yīng)異步電機的功率密度和能量轉(zhuǎn)換效率不算太高,一般情況下,搭載此種電機的車型續(xù)航里程相對較短。
通過上面的介紹給大家總結(jié)一下他們兩者的優(yōu)缺點:
永磁同步電機:
優(yōu)點:尺寸小,重量輕、能量轉(zhuǎn)換效率高和功率密度高(搭載該電機車子 續(xù)航一般都不錯)
缺點:成本相對較高(需要釹、鐵、硼等稀土材料),高溫下可能會發(fā)生退磁現(xiàn)象(動力會衰減)。
我國稀土資源相對豐富,所以目前大部分國產(chǎn)新能源基本都是使用,永磁同步電機。
感應(yīng)異步電機:
優(yōu)點:制造成本相對較低,高轉(zhuǎn)速工況表現(xiàn)出色,常用在性能電動車上。
缺點:功率密度和能量轉(zhuǎn)換效率不算太高,單位功率能耗大,一般續(xù)航不會太好。
目前性能電動車基本都會搭載感應(yīng)異步電機,如特斯拉model s,蔚來ES8等車型。
當(dāng)然,新能源電動車的驅(qū)動電機還有其他種類,如有刷和無刷直流電機,但因為他們震動大,耐久性差等原因?qū)е禄炯矣秒妱悠嚥粫褂茫阅壳盎旧?,家用電動汽車?qū)動電機基本上就是只有,上面給大家說的,永磁同步電機和感應(yīng)異步電機這兩種。
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