电动汽车的驱动系统是电动汽车最关键的子系统,担负着将电能转变为机械能,并通过传动装置(或直接)将能量传递到车轮进而驱动车辆按照驾驶员意志行驶的重任。电动机是驱动系统的心脏。电动机的选择是否合适决定着驱动系统的性能的好坏,电动汽车设计的基础是电动机的选择。根据驱动系统对电动机的要求,可以把驱动电动机分为:直流有刷电动机,永磁同步电动机,永磁无刷直流电动机和开关磁阻电动机。在最早的时候,电动汽车选择的电动机一般都采用直流电动机,因为它结构简单,成本低,但随着人类科学技术的发展,比直流电动机更优越的电动机出现,如就交流电动机,永磁同步电动机,开关磁阻电动机等,很有可能代替直流电动机。

2。1。1直流有刷电动机

早期电动汽车有蓄电池供电,采用的是直流有刷电动机,其主要优点是控制简单,技术成熟,具有优良的控制特性,即使到现在仍有一些电动汽车使用直流电动机来驱动。虽然直流有刷电动机有着上面所述的优点,但是由于其电刷及换向器,对电机的速度和负载能力有一定的影响,特别是长时间运行,直流电动机的电刷和换向器不得不进行维护,特别由于转子的损耗,是直流电机很难散热,对电机转矩的提高有一定的影响,并且电机的维护麻烦,转换效率低,由于直流电机的电刷和换向器容易产生火花,会生成电磁干扰,限制电机的转速及电压,因为上述直流有刷电动机的缺点,最新研制的电动汽车已很少使用直流有刷电动机了。

2。1。2永磁同步电动机

永磁同步电动机(PermanetMagnetSynchronousMotor,简称PMSM)与感应电动机不同,永磁同步电动机不需要无功励磁电流,可以明显的提高功率因素,并减少了定子电流和定子电阻损耗,而且在稳定运行时没有过多的因运行时电阻损耗,进而降低了由于电流产生的损耗,降低了温度的产生,可以降低风扇的安装或彻底去掉风扇,从而提高了永磁同步电机的效率。永磁同步电动机要保持比较高运行效率及输出功率因素,只需要在15%-120%较大范围内就可以了,如果在负载很小的情况下,运行的效率就会更好5]。论文网

永磁同步电机虽然其转子为永磁体,同时由于以功率开关器件取代了直流电机中的电刷和换向器,因此维护和耐环境方面要优于直流电机,只在逐渐取代过去需要使用直流电机的场合。

2。1。3永磁无刷直流电动机

永磁无刷直流电动机是一种高性能的电动机。它的最大特点就是具有直流电动机的外特性而没有换向器和电刷组成的机械接触结构。另外,它采用永磁体转子,没有励磁损耗;发热的电枢绕组又装在外面的定子上,散热容易,因此,永磁无刷直流电动机没有换向火花,没有无线电干扰,寿命长,运行可靠,维修简便。此外,它的转速不受机械换向的限制,如果采用空气轴承或磁悬浮轴承,可在每分钟以高达几十万转的速度运行。永磁无刷直流电动机与其他电动机系统相比具有更高的能量密度和更高的效率,在电动汽车中有着很好的应用前景。永磁无刷直流电动机受到永磁材料工艺的影响和限制,使得永磁无刷直流电动机的功率范围较小。永磁材料在受到振动,高温和过载电流作用时,其导磁性能可能会下降或发生退磁想象,将降低永磁电动机的性能,严重时还会损坏电动机,在使用中必须严格控制,使其不发生过载。永磁无刷直流电动机在恒功率模式下,操纵复杂,需要一套发展的控制系统,从而使得永磁无刷直流电动机的驱动系统造价很高。

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