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新聞資訊2023-04-18 15:54:48來(lái)源:
隨著(zhù)新能源汽車(chē)的普及,驅動(dòng)電機成為新能源汽車(chē)的核心組成部分之一。其中,永磁同步電機作為一種高效率、高輸出轉矩的電機,已成為新能源汽車(chē)應用最為廣泛的驅動(dòng)電機之一。
永磁同步電機的工作原理是利用定子繞組通電產(chǎn)生的旋轉磁場(chǎng)推動(dòng)轉子的永磁體進(jìn)行旋轉。在運行時(shí),轉子的旋轉速度與磁場(chǎng)的旋轉速度同步,因此被稱(chēng)為“同步電機”。與之相比,交流異步電機的工作原理則是通過(guò)定子繞組通電產(chǎn)生旋轉磁場(chǎng),從而引起轉子的感應電流,進(jìn)而推動(dòng)轉子旋轉。因為轉子的旋轉速度和磁場(chǎng)的旋轉速度不同步,所以被稱(chēng)為“異步電機”。
在新能源汽車(chē)領(lǐng)域,永磁同步電機因其在功率質(zhì)量比、體積、質(zhì)量、輸出轉矩、極限轉速和制動(dòng)性能等方面具有明顯優(yōu)勢,成為了新能源汽車(chē)應用最為廣泛的驅動(dòng)電機之一。
常用電機中適用于電力驅動(dòng)的電機分類(lèi)
首先,永磁同步電機具有較高的功率質(zhì)量比。由于永磁同步電機采用永磁體作為轉子,因此可以在相同的轉速下獲得更高的輸出功率,達到更高的功率密度。這使得永磁同步電機在體積和重量方面都有明顯的優(yōu)勢,適合用于新能源汽車(chē)這種對體積、重量和能源密度都有嚴格要求的領(lǐng)域。
其次,永磁同步電機的輸出轉矩更大。永磁同步電機的轉子由永磁體組成,這些永磁體在旋轉時(shí)能夠產(chǎn)生強烈的磁場(chǎng),從而提供更大的輸出轉矩。這使得永磁同步電機在加速和爬坡等場(chǎng)景下具有更好的動(dòng)力輸出能力,適合用于需要高動(dòng)力輸出的汽車(chē)。
上圖左:?jiǎn)蜗喈惒诫姍C構造示意圖 上圖右:異步電機工作原理示意圖
第三,永磁同步電機具有較高的極限轉速和制動(dòng)性能。由于永磁同步電機采用永磁體作為轉子,因此它的轉子重量較輕,轉動(dòng)慣量小,可以達到更高的極限轉速。同時(shí),永磁同步電機的制動(dòng)性能也比較優(yōu)異,可以快速停車(chē),提高汽車(chē)的安全性能。
第四,永磁同步電機具有高效率。由于永磁同步電機不需要吸收電能勵磁,因此其效率比交流異步電機更高。在新能源汽車(chē)中,高效率是實(shí)現節能、降低能耗的重要手段,因此永磁同步電機也因其高效率成為新能源汽車(chē)應用最為廣泛的驅動(dòng)電機之一。
除了以上優(yōu)勢之外,永磁同步電機還有一個(gè)重要的優(yōu)點(diǎn),那就是它的調速性能好。在面對反復啟停、加減速等復雜駕駛場(chǎng)景時(shí),永磁同步電機可以保持較高的效率,從而提高汽車(chē)的能源利用率和行駛續航能力。
上圖左:永磁同步電機構造示意圖 上圖右:奧迪汽車(chē)永磁同步電機構造圖
當然,永磁同步電機也存在一些缺點(diǎn)。例如,永磁材料在受到振動(dòng)、高溫和過(guò)載電流作用時(shí),其導磁性能可能會(huì )下降,或發(fā)生退磁現象,有可能降低永磁電動(dòng)機的性能。同時(shí),稀土材料是制造永磁同步電機必不可少的原材料,其價(jià)格較為不穩定,也增加了永磁同步電機的成本。
永磁同步電機因其在功率質(zhì)量比、體積、質(zhì)量、輸出轉矩、極限轉速和制動(dòng)性能等方面具有優(yōu)勢,成為新能源汽車(chē)應用最為廣泛的驅動(dòng)電機之一。當然,不同的汽車(chē)制造商根據不同的設計和性能要求選擇不同的驅動(dòng)電機,因此在市場(chǎng)上也會(huì )有一定比例的交流異步電機驅動(dòng)的新能源汽車(chē)。但是,隨著(zhù)技術(shù)的不斷發(fā)展和升級,相信永磁同步電機在新能源汽車(chē)中的應用前景仍然非常廣闊,未來(lái)還將有更多的新技術(shù)和創(chuàng )新應用于其之中。