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電動汽車驅動電機的特性

2025-03-17 13:54:01 作者:資訊小編

電動汽車用電動機需要頻繁啟動和停車,并承受較大的加速度或減速度,而且要求低速大轉矩爬坡,高速小轉矩運行和運行速度范圍寬,其特性主要體現在:

1)電動機受車輛空間的限制,為減小車輛自重,提高車輛有效載荷的要求,電動機應該具有功率密度較大、效率較高的特點;

2)電動汽車在加速或爬坡時,需要電動機提供4~5倍的額定轉矩;

3)在電動汽車高速行駛時,電動機應以4~5倍的最低轉速運行;

4)電動汽車用電動機應根據車輛的驅動特點和駕駛員的習慣設計;

5)電動汽車用電動機應可控性好,穩態精度高;

6)電動汽車用電動機要安裝在行駛的車輛上,應該能夠承受高溫、多變的氣候條件和頻繁的振動,在惡劣的環境下能夠正常工作。

目前,直流電動機(DC)、感應電動機(IM)、永磁同步電動機(PMSM)以及開關磁阻電動機(SR)等在電動汽車上均有不同程度的應用。

電動機是純電動汽車唯一的動力源,通常適用于電動車輛使用的電動機外特性在額定轉速以下,以恒扭矩模式工作;在額定轉速以上,以恒功率模式工作。電動汽車用驅動電動機的機械特性如下圖所示,分成兩個區域:恒轉矩區域和恒功率區域。在基速以下為恒轉矩區,電動機輸出恒轉矩;基速以上為恒功率區,電動機輸出恒功率,在恒功率區,通過弱磁控制電動機到達最高轉速,因此也稱弱磁區。轉速范圍要覆蓋整個恒轉矩區和恒功率區。在調速范圍,要具備快速的轉矩響應特性。永磁無刷直流電動機轉矩密度最高,但它在恒功率區很難高速運行,限制了其最大調速范圍。感應電動機易實現恒功率區弱磁升速,也得到較廣泛的應用。

驅動電動機除了應具備上述要求的機械特性,在整個工作區具有高效率也至關重要。從電動汽車行駛工況可以看出,電動機不只工作在額定點,因此要求電動機在整個轉矩——轉速特性區內都要有高效率。要求高效率應覆蓋整個轉矩——轉速特性區,這對電動機設計是困難的。因此,選用電動機時應使電動機在頻繁工作區有高效率。

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