驅動用電機的作用是什么
【太平洋汽車】驅動用電機的作用是將電能轉換為機械能或將機械能轉換為電能。在電動汽車中,使用電機為能量轉換為機械能或將機械能轉換為電能的裝置,由于電動機是以風力發(fā)電機為主,因此系統(tǒng)尺寸是盾構的,一般尺寸都小于1兆瓦。
驅動電機系統(tǒng)是新能源車三大核心部件之一。電機驅動控制系統(tǒng)是新能源汽車車輛行使中的主要執(zhí)行結構,其驅動特性決定了汽車行駛的主要性能指標,它是電動汽車的重要部件。
電動汽車的整個驅動系統(tǒng)包括電動機驅動系統(tǒng)與其機械傳動機構兩個部分。電機驅動系統(tǒng)主要由電動機、功率轉換器、控制器、各種檢測傳感器以及電源等部分構成。
電動機一般要求具有電動、發(fā)電兩項功能,按類型可選用直流、交流、永磁無刷或開關磁阻等幾種電動機。功率轉換器按所選電機類型,有DC/DC功率變換器、DC/AC功率變換器等形式,其作用是按所選電動機驅動電流要求,將蓄電池的直流電轉換為相應電壓等級的直流、交流或脈沖電源。
電機是應用電磁感應原理運行的旋轉電磁機械,用于實現(xiàn)電能向機械能的轉換。運行時從電系統(tǒng)吸收電功率,向機械系統(tǒng)輸出機械功率。電機驅動系統(tǒng)主要由電機、控制器(逆變器)構成,驅動電機和電機控制器所占的成本之比約為1:1,根據設計原理與分類方式的不同,電機的具體構造與成本構成也有所差異。電機的控制系統(tǒng)主要起到調節(jié)電機運行狀態(tài),使其滿足整車不同運行要求的目的。針對不同類型的電機,控制系統(tǒng)的原理與方式有很大差別。
圖2 電動機驅動系統(tǒng)的基本組成框圖圖3 電機的分類(按原理)電動汽車對驅動電機的基本要求比較四種常用電機驅動系統(tǒng)的應用以及優(yōu)缺點等。
1.電動汽車電機的基本要求有以下幾點:
(1)電機結構緊湊、尺寸小,封裝尺寸有限,必須根據具體產品進行特殊設計。
?。?)重量輕,以減輕車輛的整體重量。應盡量采用鋁合金外殼,同時轉速要高,以減輕整車的質量,增加電機與車體的適配性,擴大車體可利用空間,從而提高乘坐的舒適性。
?。?)可靠性高、失效模式可控,以保證乘車者的安全。
?。?)提供精確的力矩控制,動態(tài)性能較好。
?。?)效率高,功率密度較高。要保證在較寬的轉速和轉矩范圍內都有很高的效率,以降低功率損耗,提高一次充電的續(xù)駛里程。
?。?)成本低,以降低車輛生產的整體費用。
?。?)調速范圍寬。應包括恒轉矩區(qū)和恒功率區(qū),低速運行輸出的恒定轉矩大,以滿足汽車快速啟動、加速、負荷爬坡等要求;高速運行輸出恒定功率,有較大的調速范圍,以滿足平坦的路面、超車等高速行駛的要求。
(8)瞬時功率大,過載能力強。要保證汽車具有4~5倍的過載能力,以滿足短時內加速行駛與最大爬坡的要求。
(9)環(huán)境適應性好。要適應汽車本身行駛的不同區(qū)域環(huán)境,即使在較惡劣的環(huán)境中也能夠正常工作,具有良好的耐高溫、耐潮濕性能。
(圖/文/攝:太平洋汽車 問答叫獸)
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