电动汽车交流异步电机

1、电动汽车有哪几种驱动电机？

直流电动机、交流电动机、永磁同步电动机交流异步电动机等等

2、新能源汽车选用电机有何要求

1、电动汽车对于驱动电机的要求

目前电动汽车主要有三个性能指标：

(1)最大行驶里程(km)：电动汽车在电池充满电后的最大行驶里程；

(2)加速能力(s)：电动汽车从静止加速到一定的时速所需要的最小时间；

(3)最高时速(km/h)：电动汽车所能达到的最高时速。
在美国某机场运营的纯电动客车

大家都知道，电机分很多种。单工业电机就有很多。但是作为电动汽车的驱动电机，其诞生之初就有着独特的性能要求：

(1)适用汽车各种工况：频繁的启动/停车、加速/减速，这就要求电动汽车的驱动电机满足转矩控制的动态性能要高。

(2)为了减少整车的重量，通常取消多级变速器，这就要求在低速或爬坡时，电机可以提供较高的转矩，通常来说要能够承受4-5倍的过载；

(3)驱动电机调速性能要好：要求调速范围尽量大，同时在整个调速范围内还需要保持较高的运行效率；

(4)电机设计时尽量设计为高额定转速，同时尽量采用铝合金外壳，高速电机体积小，有利于减少电动汽车的重量；

(5)电动汽车应具有最优化的能量利用，具有制动能量回收功能，再生制动回收的能量一般要达到总能量的10%-20%；

(6)可靠性好：鉴于电动汽车所使用的电机工作环境更加复杂、恶劣，因此，可靠性必须要高。同时还要保证电机生产的成本不能过高。

2、几种常用的驱动电机

2.1直流电动机
直流电动机

在电动汽车发展的早期，大部分的电动汽车都采用直流电动机作为驱动电机，这类电机技术较为成熟，有着控制方式容易，调速优良的特点，曾经在调速电动机领域内有着最为广泛的应用。

但是由于直流电动机有着复杂的机械结构，例如：电刷和机械换向器等，导致它的瞬时过载能力和电机转速的进一步提高受到限制，而且在长时间工作的情况下，电机的机械结构会产生损耗，提高了维护成本。

此外，电动机运转时电刷冒出的火花使转子发热，浪费能量，散热困难，也会造成高频电磁干扰，影响整车性能。由于直流电动机有着以上缺点，目前的电动汽车已经基本将直流电机淘汰。

2.2交流异步电动机

交流异步电动机

交流异步电机是目前工业中应用十分广泛的一类电机，其特点是定、转子由硅钢片叠压而成，两端用铝盖封装，定、转子之间没有相互接触的机械部件，结构简单，运行可靠耐用，维修方便。交流异步电机与同功率的直流电动机相比效率更高，质量约轻了二分之一左右。

如果采用矢量控制的控制方式，可以获得与直流电机相媲美的可控性和更宽的调速范围。由于有着效率高、比功率较大、适合于高速运转等优势，交流异步机是目前大功率电动汽车上应用最广的电机。

3、纯电动汽车使用永磁同步电机和异步电机的利弊？代表车型？

1.永磁同步电机

永磁同步电机是由永磁体励磁产生同步旋转磁场的同步电机，永磁体作为转子产生旋转磁场，三相定子绕组在旋转磁场作用下通过电枢反应，感应三相对称电流。此时转子动能转化为电能，永磁同步电机作发电机(generator)用；此外，当定子侧通入三相对称电流，由于三相定子在空间位置上相差120，所以三相定子电流在空间中产生旋转磁场，转子旋转磁场中受到电磁力作用运动，此时电能转化为动能，永磁同步电机作电动机(motor)用。

优点：

1.效率高：因为它的励磁磁场（转子磁场）是由磁铁提供的，所以省去一部分励磁磁场所需的电能。

2.调速范围大：由于他是永磁作为励磁磁场，因此调整电流与频率即可很大范围调整电机的功率和转速。

3.体积小重量轻：因为它的结构简单，因此无论体积还是重量都相对较小。

4.发热小，密封性强，免维护。

缺点：

1.抗震性较差：由于现在大部分永磁材料都采用钕铁硼强磁材料，这种材料较为硬脆，因此受到强烈震动有可能会碎裂。

2.抗热冲击较差：由于转子采用磁性材料，而电机在运行或者环境温度过高情况下会引起磁铁退磁，因此会造成动力下降

得益于我国稀土资源优势，电动机主流为永磁同步电动机，如比亚迪，北汽等新能源车企大部分使用的都是永磁同步电机。

2.异步电机

异步电动机，又称感应电动机，是1885年由意大利物理学家和电气工程师费拉里斯发明。它是由气隙旋转磁场与转子绕组感应电流相互作用产生电磁转矩，从而实现机电能量转换为机械能量的一种交流电机。

优点：

1.结构简单稳定性好，抗震动性能优越。

2.不存在衰退现象，因为它的磁场并不依靠磁铁产生，这就使得它的工作温度和退磁性都比永磁同步电机要好。只要不损坏，就不存在动力下降的问题。

3.功率大，恒速性能强，因为它的磁场会根据输入的电流变化而变化（一个可变过程），这就使得它在空载到满载的过程中能够接近恒速变化。

缺点：

1.可调速性不好，因为恒速性能好，自然调速就比较困难，所以装备交流异步电机的特斯拉控制器极其昂贵。

2.需要交流电才能运转，新能源汽车都采用电池供电，电池属于直流电，这里就设计直流转交流的过程，而这一过程处理在世界上都还没有一个较为满意的解决办法，更何况特斯拉这种1.9秒破百的电机瞬间电流能够达到上百安倍，这又将是一个挑战。

所以基于机上这些原因，大部分的电动汽车都采用永磁同步电机，而特斯拉这种较为昂贵的汽车才会使用交流异步电机。

4、电动车电机有那几种，什么牌子最好？

目前市面上比较流行的电动汽车电机主要有三类，一是无刷直流电动机，二是交流异步电动机，三是永磁同步电动机。虽说市面上采用这三种电机类型的车型都存在，不过，不可否认的是，永磁同步电动机正在逐渐的占据市场，成为保有量最大的电动机类型，下面我们就来看看这三种电动机各自的特点，以及为什么永磁同步电动机得到了大多数厂家的认可。

无刷直流电动机：

这主要是由于厂家看中了直流电机产品成熟，控制方式简单，调速优良的特点。尤其是在入门级车型上，这种方案成熟的电动机得到了重用。的确，在起步阶段，选择发展成熟的产品也是一种稳妥的做法。

不过，直流电动机的短板也同样突出，首先就是它的转速范围较窄，而且最高转速仅为6000rpm左右，这样的转速对于动辄七八千转的电动车来说显然不太合适。而加装二级减速器或具备一定传动齿比范围的CVT变速箱来弥补这一缺陷的话，又会出现其他的弊端。比如，更加复杂的传动结构对于空间的利用和重量的控制都会起到不利的影响。如果和一般电动车一样只配备单速减速器，车辆的最高时速和提速能力都会受到一定的影响。

此外，由于无刷直流电动机的结构相对其他产品也更加复杂，长时间工作的情况下，电机的机械结构会产生损耗，提高了后期维护成本。这也是此类电动机被弃用的原因之一。

交流异步电动机：

在前几年，交流异步电动机的应用较为普遍，很多大家熟知的车型都采用了这种电机，包括特斯拉在内的部分品牌车型，至今还在沿用这一类型的电动机。

此外，我之前的文章中也为大家介绍过电动车的变速箱，大多数电动汽车都是采用了单速减速器来代替变速箱，这也和电动机的变频调速功能有着密不可分的关系。而异步电动机的变频调速能力出色，它的调速效果类似于CVT无级变速箱，比直流电动机更广泛的转速范围也使得它不用搭载变速箱就可以实现满足日常需求的动力输出。

而且，大家都知道，新能源车尤其是纯电动车都具备动能回收功能，交流异步电动机在动能回收的实现上，也要更加简单。当车辆进入滑行或者制动状态时，车轮带动电动机转动，从而将电动机变成了发电机，再将产生的电力经过逆变器转换后储存到电池组中，以增强车辆的续航能力。

永磁同步电动机：

首先，咱们先来说说永磁同步电机的含义。其中的永磁，是指在制造电机转子时加入永磁体，使电机的性能得到进一步的提升。而所谓同步，则指的是转子的转速与定子绕组的电流频率始终保持一致。这样一来，只要控制电机的定子绕组输入电流频率，即可控制车速，非常便捷。而且永磁同步电动机的结构与直流电动机相似，这使得它具备了无刷直流电动机结构简单、运行可靠、调速性能好的特点。

其实，永磁同步电机的最大优点就是相比于其他种类的电机，在相同质量与体积下，永磁同步电机能够为车辆提供最大的动力输出。也就是说，相同动力输出的永磁同步电机要比其他类型电机的体积更小、重量更轻。为了保证续航能力，电动汽车需要携带大量的电池组，负重很大，所以对于纯电动车来说，其他部件的轻量化至关重要，良好的重量控制可以有效降低能耗、延长续航里程。更小的体积也意味着它可以将共多的空间贡献给车内，带来更加舒适的乘坐空间。网页链接

5、特斯拉的交流异步电机为什么在国内很少采用？原因是什么？

这是因为特斯拉的追求不同。国内有很多直流永磁电机。交流异步电动机只能在一些低速电动汽车中看到，如时风、Jemma等品牌，它们使用交流电动机。但这是否意味着交流电机相对较低？众所周知，交流/直流电机的原理，交流异步电机：旋转磁场由定子绕组产生，转子绕组的感应电流也会产生磁场。两个磁场相互作用产生电磁转矩，驱动转子旋转。然而，与直流永磁电机相比，交流电机的缺点是重量大、体积大，效率不如直流电机。但交流电机的优点是功率更大，速度更高。特斯拉使用的交流异步电动机是特斯拉的高频绕组定子和铜转子，这不仅提高了交流感应电动机的功率密度，而且还减小了其体积和重量。它可以提供更大的动力、更好的加速和更高的速度！

虽然比较比亚迪和特斯拉是不公平的，但电机参数也可以看出比亚迪永磁电机和特斯拉交流电机之间的差异。特斯拉s型p100d电机的总功率高达568kw，总扭矩高达967nm。这种功率和转矩只能由交流异步电动机来满足！

国内电动汽车制造商更喜欢使用直流永磁电机，尤其是比亚迪使用的稀土永磁电机。稀土是制造永磁电机的最佳材料。国际稀土价格高，国内稀土资源丰富，我国稀土永磁电机发展顺利。与交流异步电动机相比，它具有许多优点：在功率相同的情况下，体积小、重量轻、效率高、体积小、效率高、节能。官方国产车追求的是空间和耐久性。特斯拉只追求性能和速度，所以起点不同，追求也不同。这就是为什么国内汽车不喜欢使用交流异步电动机的原因。

6、汽车交流异步电机的调速控制主要有哪些？

一、液力耦合器调速方法：液力耦合器是一种液力传动装置，一般由泵轮和涡轮组成，当泵轮在原动机带动下旋转时，处于其中的液体受叶片推动而旋转，在离心力作用下沿着泵轮外环进入涡轮时，就在同一转向上给涡轮叶片以推力，使其带动生产机械运转。通过不同的液力（润滑油和涡轮）达到调速。
二、变频调速方法：使用变频器改变电动机定子电源的频率，从而改变其同步转速的调速方法。
三、串级调速方法：串级调速是指绕线式电动机转子回路中串入可调节的附加电势来改变电动机的转差，达到调速的目的。大部分转差功率被串入的附加电势所吸收，再利用产生附加的装置，把吸收的转差功率返回电网或转换能量加以利用。根据转差功率吸收利用方式，串级调速可分为电机串级调速、机械串级调速及晶闸管串级调速形式，多采用晶闸管串级调速。
四、绕线式电动机转子串电阻调速方法：线式异步电动机转子串入附加电阻，使电动机的转差率加大，电动机在较低的转速下运行。串入的电阻越大，电动机的转速越低。此方法设备简单，控制方便，但转差功率以发热的形式消耗在电阻上。属有级调速，机械特性较软。
五、定子调压调速方法：改变电动机的定子电压时，从而获得不同转速。由于电动机的转矩与电压平方成正比，因此最大转矩下降很多，其调速范围较小，使一般笼型电动机难以应用。为了扩大调速范围，调压调速应采用转子电阻值大的笼型电动机，如专供调压调速用的力矩电动机，或者在绕线式电动机上串联频敏电阻。
六、电磁调速电动机调速方法：电磁调速电动机由笼型电动机、电磁转差离合器和直流励磁电源。直流励磁电源功率较小，通常由单相半波或全波晶闸管整流器组成，改变晶闸管的导通角，可以改变励磁电流的大小。
七、变极对数调速方法：改变定子绕组的接红方式来改变笼型电动机定子极对数达到调速。

7、电动车三项交流感应异步电机？

用于电动汽车上的三相异步电动机多是笼型异步电动机，其定、转子是由层叠的薄硅钢片组成，以减少电动机损坏，提高效率。一般电动机的封装多采用铝盖封装,液体冷却，以减轻电动机的重量，可以使电动机结构更紧凑，体积更小。异步电动机由于成本低，坚固耐用，速度范围宽等特点适合用于电动汽车。PCIM是用一个六相逆变器进行控制，无需机械开关 丧改变电动机的极数，它根据转矩的变化利用两个一般性的矢量控制实现电极数三动改变。这种电动机高速运行时具有良好的性能，而且恒功率范围宽，适合于大型的电动汽车。

8、电动汽车同步电机好还是异步电机好？

通常要了解一款车型的动力性能，首先必须知道该车搭载何种发动机，因为发动机是整辆车的心脏。那么对于电动车来说，它的心脏便是驱动电机。而我们在查看大多数电动车的动力系统相关信息的时候，有一个名词的出现频率极高，那便是永磁同步电机。原因是目前国内大多数纯电动车都是选择这种电动机作为动力源。

难道现在新能源乘用车只采用永磁同步电机呢？其实不然，部分中高端纯电动车会选择采用交流异步电机，例如特斯拉、蔚来。此外，即将在国内上市的奥迪。EQC(参数|图片)同样是给前后轴装上两台交流异步电机。相比国内主流电动车采用的永磁同步电机，售价更贵定位更高的中高端电动车采用的异步电机就一定更加先进吗？

两种类型的区别在哪里，孰优孰劣？

电机的工作原理是通电线圈会在变化的磁场中受力，通过两个磁场相互作用，从而产生电磁转矩转换成动能来驱动汽车行驶。在这里面，产生磁场的方式不同，就形成了交流异步电动机和永磁同步电动机。

永磁同步电机最大的优势在于拥有非常高的功率密度和扭矩密度，而且能耗更低。在同样的重量和体积下，永磁同步电机能输出更高的功率和扭矩。同理，在相同的功率和扭矩情况下，采用永磁同步电机就可以获得最小的重量和体积，为另一个极为重要的部件“动力电池”留出足够的空间和质量。而缺点便是电机所需的永磁材料价格高居不下，从而提高电机甚至整车的制造成本。

交流异步电机的优缺点刚好与永磁同步电机相反，前者的优势在于制造电机无需价格昂贵的永磁材料，因此成本更为低廉，而且工艺简单、运行可靠、维修方便，能够在复杂的工作环境中工作，也对周围工作温度的大幅度变化有比较强的适应能力。缺点则是在同样的功率和扭矩下，异步电机所需要的体积和重量要远大于永磁同步电机，同时能耗也相对更高。

9、电动汽车驱动电机类型

1直流电动机
在电动汽车发展的早期，大部分的电动汽车都采用直流电动机作为驱动电机，这类电机技术较为成熟，有着控制方式容易，调速优良的特点，曾经在调速电动机领域内有着最为广泛的应用。但是由于直流电动机有着复杂的机械结构。
2交流异步电动机
交流异步电机是目前工业中应用十分广泛的一类电机，其特点是定、转子由硅钢片叠压而成，两端用铝盖封装，定、转子之间没有相互接触的机械部件，结构简单，运行可靠耐用，维修方便。交流异步电机与同功率的直流电动机相比效率更高，质量约轻了二分之一左右。如果采用矢量控制的控制方式，可以获得与直流电机相媲美的可控性和更宽的调速范围。由于有着效率高、比功率较大、适合于高速运转等优势，交流异步机是目前大功率电动汽车上应用最广的电机。
3永磁式电动机
永磁式电动机根据定子绕组的电流波形的不同可分为两种类型，一种是无刷直流电机，它具有矩形脉冲波电流；另一种是永磁同步电机，它具有正弦波电流。这两种电机在结构和工作原理上大体相同，转子都是永磁体，减少了励磁所带来的损耗，定子上安装有绕组通过交流电来产生转矩，所以冷却相对容易。由于这类电机不需要安装电刷和机械换向结构，工作时不会产生换向火花，运行安全可靠，维修方便，能量利用率较高。
永磁式电动机的控制系统相比于交流异步电机的控制系统来说更加简单。但是由于受到永磁材料工艺的限制，使得永磁式电动机的功率范围较小，一般最大功率只有几十千万，这是永磁电机最大的缺点。同时，转子上的永磁材料在高温、震动和过流的条件下，会产生磁性衰退的现象，所以在相对复杂的工作条件下，永磁式电机容易发生损坏。而且永磁材料价格较高，因此整个电机及其控制系统成本较高。
4开关磁阻电机
开关磁阻电机作为一种新型电机，相比其他类型的驱动电机而言，开关磁阻电机的结构最为简单，定、转子均为普通硅钢片叠压而成的双凸极结构，转子上没有绕组，定子装有简单的集中绕组，具有结构简单坚固、可靠性高、质量轻、成本低、效率高、温升低、易于维修等诸多优点。而且它具有直流调速系统的可控性好的优良特性，同时适用于恶劣环境，非常适合作为电动汽车的驱动电机使用