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幾種常用電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)簡介

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  • 發(fā)布時間:2017/9/16 20:51:32
  • 作者:hb_yinhe

  驅(qū)動系統(tǒng)是電動汽車的核心,主要包括:電動機(jī)、驅(qū)動器以及控制部分。根據(jù)應(yīng)用電機(jī)的不同,目前正在應(yīng)用或開發(fā)的電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)主要有直流電動機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)、感應(yīng)電動機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)、永磁電動機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)、開關(guān)磁阻電動機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)。

直流電動機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)

  在電動汽車領(lǐng)域最早使用的就是直流電動機(jī)。直流電動機(jī)結(jié)構(gòu)簡單,易于控制,具有良好的電磁轉(zhuǎn)矩控制特性,但是由于采用機(jī)械換向結(jié)構(gòu),維護(hù)困難,并產(chǎn)生火花,容易對無線電產(chǎn)生干擾,這對高度智能化的未來電動汽車是致命的弱點。另外,直流電動機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)體積大、制造成本高、速度范圍有限、能量密度較低,這些都限制和妨礙了直流電動機(jī)在電動汽車中的進(jìn)一步應(yīng)用。

感應(yīng)電動機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)

  交流三相感應(yīng)電動機(jī)是應(yīng)用得最廣泛的電動機(jī)。其定子和轉(zhuǎn)子采用硅鋼片疊壓而定子之間沒有相互接觸的滑環(huán)、換向器等部件。結(jié)構(gòu)簡單,運(yùn)行可靠,經(jīng)久耐用。應(yīng)用于電動汽車的感應(yīng)電動機(jī)現(xiàn)在普遍采用變頻驅(qū)動方式,常見的變頻控制技術(shù)有三種:V/F控制、轉(zhuǎn)差頻率控制、矢量控制。20世紀(jì)90年代以前主要以脈沖寬度調(diào)制 ( PWM)方式實現(xiàn)V/F控制和轉(zhuǎn)差頻率控制,但這兩種控制技術(shù)因轉(zhuǎn)速控制范圍小、轉(zhuǎn)矩特性不理想,面對于需頻繁起動、加減速的電動汽車不太適用。近幾年,電動汽車感應(yīng)電動機(jī)主要采用矢量控制技術(shù)。

永磁電動機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)

  永磁電動機(jī)既具有交流電動機(jī)的無電刷結(jié)構(gòu)、運(yùn)行可靠等優(yōu)點,又具有直流電動機(jī)的調(diào)速性能好的優(yōu)點,且無需勵磁繞組,可以做到體積小、控制效率高,是當(dāng)前電動汽車電動機(jī)研發(fā)與應(yīng)用的熱點。永磁電動柳驅(qū)動系統(tǒng)可以分為無刷直流電動機(jī)(BLDCM)系統(tǒng)和永磁同步電動機(jī)(PMSM)系統(tǒng)。無刷直流電動機(jī)( BLDCM)系統(tǒng)具有轉(zhuǎn)矩大、功率密度高、位置檢測和控制方法簡單的優(yōu)點,但是由于換相電流很難達(dá)到理想扶態(tài),因此會造成轉(zhuǎn)矩脈動、振動噪聲等問題。對于車速要求不太高的電動汽車驅(qū)動領(lǐng)域,BLDCM系統(tǒng)具有一定的優(yōu)勢,得到了廣泛的重視和普遍應(yīng)用。永磁同步電動機(jī)( PMSM)系統(tǒng)具有高控制精度、高轉(zhuǎn)矩密度、良好的轉(zhuǎn)矩平穩(wěn)性以及低噪聲的特點,通過合理設(shè)計永磁磁路結(jié)構(gòu)能獲得較高的弱磁性能,提高電動機(jī)的調(diào)速范圍,因此在電動汽車驅(qū)動方面具有較高的應(yīng)用價值,已經(jīng)受到國內(nèi)外電動汽車界的高度重視,是一種比較理想的電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)。

開關(guān)磁阻電動機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)

  以開關(guān)磁阻電動機(jī)為代表的磁阻電動機(jī)是一種很有發(fā)展前途的電動機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)。開關(guān)磁阻電動機(jī)是一種新型電動機(jī),該系統(tǒng)具有很多明顯的特點:它的結(jié)構(gòu)比其它任何一種電動機(jī)都要簡單,在電動機(jī)的轉(zhuǎn)子上沒有滑環(huán)、繞組和永磁體等,只是在定子上有簡單的集中繞組,繞組的端部較短,沒有相間跨接線,維護(hù)修理容易。但開關(guān)磁阻電動機(jī)在振動、噪聲、轉(zhuǎn)矩脈動、控制方式等方面還有許多問題需要解決,目前應(yīng)用還受到限制。


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