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展会已结束 2021第二十六届亚洲国际动力传动与控制技术展览会 PTC ASIA

新能源电机vs工业电机,区别在哪你真的造吗?

发布日期:2021-01-13 17:01:03

动力传动展了解到,电动汽车电机和工业电机都是电机的一种,分类及控制的理论和方法相同。而与电机的工业应用不同的是,用于电动汽车的电机通常要求频繁起停,快速动态响应,低速恒转矩运行且过载能力强,转速变化范围宽,可以四象限运行,在充分满足汽车运行功能的同时还应满足行驶时的舒适性,适应环境的能力等。

 

电动汽车电机所用驱动器相比于工业用电机的驱动器来说,在尺寸、工作环境、可靠性、功率密度、冷却方式等方面有较大差异,对电动汽车电机驱动技术的基本要求总结如下:

 

1. 严格的体积要求和重量要求:因为是车载,所以这方面要求突出。普通工业电机对于体积尺寸和重量没有这么严格的要求,一般以满足工业目标为第一目的。电动汽车不同,尺寸和重量决定了汽车的动力性能和驾驶体验,直接影响产品的质量。所以,电动汽车电机的难点就在于提高功率重量密度和功率体积密度。越小,越轻,功率越大的电机,越好。

 

2. 独特的转矩特性:启动或低速时要求超高转矩,将汽车速度以最快的方式泵升至期望速度。一般工业电机并没有这么高的启动速度要求。同时,高速时需要提供足够的功率,使得汽车可以高速巡航。

 

3. 宽调速范围:最高速度可能是电机基速的4倍甚至更高。目前电动汽车最好的方案莫过于省去多档变速箱,只使用固定档的齿轮组。如此,则要求电机的调速范围越宽越好。以特斯拉的Model S 基本款为例,电机最高RPM能达到18000/分钟,相当可怕。这对于电力电子调速器来说是一个非常大的考验。

 

4. 全范围效率要求:电动汽车不像电力机车由受电弓供电,电动汽车由电池供电,巡航范围完全取决于电机效率。电机效率每提高1%,巡航里程就可相应增加1%。所以对于电机的效率要求很高。能高一点,就是胜利,每一点能量都要优化。

 

5.车辆运行环境中的高可靠性和稳定性:任何情况下都应确保具有高度的安全性,尤其是失效模式下可控。

 

6.低噪声:包括电磁噪声和音频噪声,满足车辆电磁兼容性和驾驶舒适性需要。

 

7.合理的成本:对电动汽车的普及来说成本始终是一大障碍。

 

评价一个电机驱动系统的指标主要有外特性(最大输出转矩与转速关系)、恒功率调速范围、驱动系统效率分布图(非某一点效率,也不是单独的电机本体或控制器的效率)、驱动系统功率密度与转矩密度等。

 

总的来说,动力传动展认为永磁同步电机对比感应电机,它们各自都具有明显的优势。不过,目前纯电动车的续航里程势必是一项及其重要的指标,永磁同步电机的高效率能更好地提高续航里程。而且高耐热性、高磁性能钕铁硼永磁体的成功开发以及电力电子元件的进一步发展和改进,使稀土永磁同步电机的发展进一步完善。但就现在的发展趋势看,永磁同步电机似乎前景更好。

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。


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