电动汽车电机集合 图文

轮毂电机技术也被称为车轮内装电机技术，它的最大特点就是将动力装置、传动装置和制动装置都整合一起到轮毂内，省略大量传动部件，得以将电动车辆的机械部分大为简化。可以灵活采用多种复杂的驱动方式也是轮毂电机技术优点之一。目前，很多配套厂商都能够拿出轮毂电机以及驱动车桥的设计方案，但到现在大多还仍旧停留在概念阶段，少有厂商能够予以采纳。轮毂电机给簧下质量带来过重的负担，这会对车辆的操控有所影响；因为电制动性能有限，维持制动系统运行需要消耗不少电能也是制约轮毂电机发展的愿意之一。

轮毂电机技术并非新生事物，早在1900年，保时捷就首先制造出了前轮装备轮毂电机的电动汽车。而对于乘用车所用的轮毂电机，日系厂商对于此项技术研发开展较早，目前处于领先地位，包括通用、丰田在内的国际汽车巨头也都对该技术有所涉足。目前国内也有自主品牌汽车厂商开始研发此项技术，在2011年上海车展展出的瑞麒X1增程电动车就采用了轮毂电机技术。

开关磁阻电动机（Switched Reluctance Drive ：SRD）是继变频调速系统、无刷直流电动机调速系统之后发展起来的最新一代无级调速系统，是集现代微电子技术、数字技术、电力电子技术、红外光电技术及现代电磁理论、设计和制作技术为一体的光、机、电一体化高新技术。它具有调速系统兼具直流、交流两类调速系统的优点。在同样具备结构简单、坚固耐用、工作可靠、效率高等优势外，它的调速系统可控参数多和经济指标比上述电动机都要好。功率密度也更高，这意味着电动机在重量更轻且功率大，当电流达到额定电流的15%时即可实现100%的起动转矩。另外，更小的体积也使得电动车的整车设计更为灵活，可以将更大的空间贡献给车内，更为重要的是，这种电动机的成本也不高。因而开关磁阻电动机是一种很具发展潜力的电动机。

虽然开关磁阻电动机的结构简单，但控制系统的设计相对复杂，特别是在研发阶段，现有技术很难为其建立准确的数学模型。在实际运转过程中，电动机本身发出的噪音以及振动是电动车无法"容忍"的，尤其是负载运行的工况下，这两点尤为明显。综上所述，这类电动机或许在未来能够通过技术优化克服致命硬伤的前提下，广泛应用于电动车领域，能够帮助电动车的续航里程有所提升。

永磁同步电动机属交流电机，但结构上与直流电动机相似，这样便可具备无刷直流电动机结构简单、运行可靠、功率密度大、调速性能好等特点。目前电动车大多只提供一级减速器，因为电动机的转速较高，受电动机驱动方式、装配精度以及各个部件间的匹配等因素影响，车辆行驶时电动机发出的噪音有可能影响到车内乘员的乘坐舒适性。由于永磁同步电动机采用的驱动方式不同于直流电动机，所以，在噪音以及控制精度环节，永磁同步电动机更胜一筹。这对于电动车的乘坐舒适性很有帮助。另外，它的体积小，布置更为灵活，更轻的自重对整车重量也有所贡献。宝马i3等所使用的正是永磁同步电动机。从技术优势来看，永磁同步电动机应该成为高端电动车必用的一个类型，但事情也没有这么绝对。永磁同步电动机是电动车用电动机发展的潮流趋势，其中，稀土永磁同步电动机最有发展前途。

交流电动机(alternating eurrent motor) 依靠交流电源运行的电动机。交流电动机能够把交流电的电能转变为机械能。与直流电动机相比，它具有结构简单、 价格便宜、维护方便、惯性小、工作可靠等优点，其单机功率、电压和转速都比直流电动机高得多。交流电动机可分为同步电动机、异步电动机(感应电动机)和换向器电动机三大类。

同步电动机运行时的转速与所接电源频率之比为恒定值，这一转速就是同步转速。感应电动机运行时的转速低于同步转速，转子绕组 有笼型和绕线式之分。换向器电动机是经换向器向电枢绕组供电的。交流电动机又有多相和单相之分。70年代后随电力电子技术和控制技术的发展，异步电动机的变频调速迅速渗透到原来的直流调速系统的应用领域。这是因为一方面异步电动机变频调速系统的性能价格完全可与直流调速系统相媲美，另一方面异步电动机与直流电动机相比有着容量大、可靠性高、干扰小、寿命长等优点。故异步电动机变频调速在许多场合迅速取代了直流调速系统。交流永磁同步电动机由于其体积小、重量轻、高效节能等一系列优点，越来越引起人们重视，其控制技术日趋成熟，控制器已产品化。中小功率的异步电动机变频调速正逐步为永磁同步电动机调速系统所取代。

异步电动机，又称"感应电动机"，属于交流电动机。异步电动机的转子置于旋转磁场中，在旋转磁场的作用下，获得一个转动力矩，因而转子转动。转子是可转动的导体，通常多呈鼠笼状。转子是可转动的导体，通常多呈鼠笼状。定子是电动机中不转动的部分，主要任务是产生一个旋转磁场。旋转磁场并不是用机械方法来实现。而是以交流电通于数对电磁铁中，使其磁极性质循环改变，故相当于一个旋转的磁场。这种电动机并不像直流电动机有电刷或集电环，依据所用交流电的种类有单相电动机和三相电动机。

纯电动车的车轮由电动机和差速器组成的传动机构进行驱动，因而变频调速是电动机首先要具备的功能。异步电动机转速调节范围较高，可满足电动车辆行驶需要。其效果相当于我们所理解的装配有无级变速箱的车辆在加速时发动机转速与车速较为线性的对应关系。因此，从技术结构来看，变速箱不再是整个动力系统的必要装置。异步电动机也可轻易通过自身正反转的切换实现日常驾驶中倒车功能。车辆滑行或制动时，车轮反拖电动机转动，在这个工况下，电动机可进行发电并将电能回收到电池中，以此延长车辆的续航里程。因而异步电动机实现动能回收也更为容易。异步电动机功能上能够满足电动车的技术需求，但其自身结构并不复杂，此外还有坚固耐用、工作状态稳定、成本易控等优势。

按电动机工作电源种类划分，采用直流电的电动机就是直流电动机。直流电机能将直流电能转换成机械能或将机械能转换成直流电能的旋转电机。它是能实现直流电能和机械能互相转换的电机。当它作电动机运行时是直流电动机，将电能转换为机械能；作发电机运行时是直流发电机，将机械能转换为电能。

直流电动机有着良好的启动性能和调速性能，具有宽广的调速范围，平滑的无级调速特性，可实现频繁的无级快速启动、制动和反转；过载能力大，能承受频繁的冲击负载。直流电动机反转就可作为直流发电机，能提供无脉动的大功率直流电源，且输出电压可以精确地调节和控制。因此，在调速性能要求较高的设备上多采用直流电机。电动车动力主要靠电池提供，采用直流电机可以用电池直接驱动，省去了直流电变交流电设备，可以减轻车体重量，减少研发难度和成本。另外直流电机还有维修便宜的优势。直流电动机的不足主要表现在直流换向问题，另外直流电动机结构复杂，维护检修不方便，而且消耗有色金属多。直流电动机按照有无电刷可分为无刷直流电机和有刷直流电机。在技术特性上，无刷直流电动机可分为具有直流电动机特性的无刷直流电动机以及具有交流电动机特性的无刷直流电动机。

根据电动车对电动机的技术要求，直流电动机能够满足电动车运行的基本需求。无刷直流电动机不需要用户在用车期间去考虑它的维护问题，有刷直流电动机因维护不方便以基本被无刷直流电动机取代。基于这样的特性，无刷直流电动机成为入门级电动车的首选。之所以说它是入门级电动机的首选是因为这种电动机自身也存在一些弊端，这些弊端会成为阻碍它在电动车行业里的发展。直流电动机的转速范围不算宽泛，而且最高转速仅为6000rpm左右，这样的转速属性很难满足电动车的工况需求，所以，有些厂商通过为其匹配二级减速器或具备一定传动齿比范围的CVT变速箱来弥补直流电动机在转速方面的短处。显然，这样的技术结构在空间布置以及重量控制方面对整车的设计都有不利的影响。当然，也可以只为电动机匹配一个单级减速器，但车辆的动力性能以及最高车速都会受到影响。因此直流电动机更适合小型车或微型车领域。

来源：中国汽车工程师之家