新能源汽車永磁同步電機(jī)和異步電機(jī)區(qū)別是什么
【太平洋汽車網(wǎng)】永磁同步電機(jī)相比異步電機(jī),區(qū)別主要在于轉(zhuǎn)子為永磁體,減少了勵(lì)磁所帶來(lái)的損耗,定子上安裝有繞組通過(guò)交流電來(lái)產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩,所以冷卻相對(duì)容易。由于這類電機(jī)不需要安裝電刷和機(jī)械換向結(jié)構(gòu),工作時(shí)不會(huì)產(chǎn)生換向火花,運(yùn)行安全可靠,維修方便,能量利用率較高。
1、交流感應(yīng)異步電機(jī)定子轉(zhuǎn)子交流異步電機(jī)是目前工業(yè)中應(yīng)用十分廣泛的一類電機(jī),其特點(diǎn)是定、轉(zhuǎn)子由硅鋼片疊壓而成,兩端用鋁蓋封裝,定、轉(zhuǎn)子之間沒(méi)有相互接觸的機(jī)械部件,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,運(yùn)行可靠耐用,維修方便。交流異步電機(jī)與同功率的直流電動(dòng)機(jī)相比效率更高,質(zhì)量約輕了二分之一左右。如果采用矢量控制的控制方式,可以獲得與直流電機(jī)相媲美的可控性和更寬的調(diào)速范圍。由于有著效率高、比功率較大、適合于高速運(yùn)轉(zhuǎn)等優(yōu)勢(shì),交流異步機(jī)是目前大功率電動(dòng)汽車上應(yīng)用最廣的電機(jī)。
特斯拉電機(jī)但在高速運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下電機(jī)的轉(zhuǎn)子發(fā)熱嚴(yán)重,工作時(shí)要保證電機(jī)冷卻,同時(shí)異步電機(jī)的驅(qū)動(dòng)、控制系統(tǒng)很復(fù)雜,電機(jī)本體的成本也偏高,另外運(yùn)行時(shí)還需要變頻器提供額外的無(wú)功功率來(lái)建立磁場(chǎng),故相與永磁電機(jī)和開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)相比,異步電機(jī)的效率和功率密度偏低,不是能效最優(yōu)化的選擇。
異步電動(dòng)機(jī)應(yīng)用的較多的地區(qū)是美國(guó),這也被人為是和路況有關(guān)。在美國(guó),高速公路已經(jīng)具有一定的規(guī)模,除了大城市外,汽車一般以一定的高速持續(xù)行駛,所以能夠讓高速運(yùn)轉(zhuǎn)而且在高速時(shí)有較高效率的異步電動(dòng)機(jī)得到廣泛應(yīng)用。同樣,誕生于美國(guó)的特斯拉更是異步電機(jī)的忠實(shí)粉絲,大功率、高轉(zhuǎn)速與特斯拉強(qiáng)大的性能表現(xiàn)完美契合。
2、永磁同步電機(jī)永磁同步電機(jī)相比異步感應(yīng)電機(jī),區(qū)別主要在于轉(zhuǎn)子為永磁體,減少了勵(lì)磁所帶來(lái)的損耗,定子上安裝有繞組通過(guò)交流電來(lái)產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩,所以冷卻相對(duì)容易。由于這類電機(jī)不需要安裝電刷和機(jī)械換向結(jié)構(gòu),工作時(shí)不會(huì)產(chǎn)生換向火花,運(yùn)行安全可靠,維修方便,能量利用率較高。
永磁式電動(dòng)機(jī)的控制系統(tǒng)相比于交流異步電機(jī)的控制系統(tǒng)來(lái)說(shuō)更加簡(jiǎn)單。不過(guò)永磁材料價(jià)格較高,因此整個(gè)電機(jī)及其控制系統(tǒng)成本較高,目前只有稀土資源豐富的中國(guó)比較傾向于使用永磁電機(jī)的電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)方案。像日本、歐洲,要么是使用輕稀土的永磁材料做永磁電機(jī),要么是直接改用無(wú)需稀土材料,但對(duì)控制器設(shè)計(jì)要求更高的開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)。當(dāng)前,國(guó)內(nèi)自主品牌中的大部分車型都是使用永磁同步電機(jī),其傳輸效率更高成為了補(bǔ)貼面前努力提升續(xù)航能力的一大誘惑。
(圖/文/攝:太平洋汽車網(wǎng) 問(wèn)答叫獸)
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