詳解電動汽車電機(jī)與工業(yè)電機(jī)有什么區(qū)別?
首先,先推薦一篇電動汽車方面的經(jīng)典文獻(xiàn):Electrical Machines and Drives for Electric, Hybrid, and Fuel Cell Vehicles, by Z. Q. Zhu and David Howe, link: IEEE Xplore Document結(jié)合這篇文章,我詳細(xì)寫一下電動汽車電機(jī)和普通工業(yè)電機(jī)的異同。
相同點:
1. 都是電機(jī)看似廢話哈,我想說的是,電動汽車電機(jī)也是電機(jī)的一種罷了,沒有什么特別的。分析方法逃不過普通的電磁分析方法,計算工具也都是有限元軟件,仿真求解器都是基于Transient Solver,電磁方程逃不過麥克斯韋方程組。沒什么大不了的,就是一種負(fù)載要求特殊的電機(jī)。
2. 分類和控制都一樣電動汽車也分感應(yīng)電機(jī)和永磁電機(jī)兩大類,控制理論和方法和工業(yè)電機(jī)沒有任何區(qū)別。
不同點:
1. 嚴(yán)格的體積要求和重量要求因為是車載,所以這方面要求突出。普通工業(yè)電機(jī)對于體積尺寸和重量沒有這么嚴(yán)格的要求,因為工業(yè)場地巨大,一般以滿足工業(yè)目標(biāo)為第一目的。電動汽車不同,尺寸和重量決定了汽車的動力性能和駕駛體驗,直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量。所以,電動汽車電機(jī)的難點就在于提高功率重量密度和功率體積密度。越小,越輕,功率越大的電機(jī),越好。
2. 獨特的轉(zhuǎn)矩特性啟動或低速時要求超高轉(zhuǎn)矩,將汽車速度以最快的方式泵升至期望速度。一般工業(yè)電機(jī)并沒有這么高的啟動速度要求。同時,高速時需要提供足夠的功率,使得汽車可以高速巡航。
3. 寬調(diào)速范圍最高速度可能是電機(jī)基速的4倍甚至更高。目前電動汽車最好的方案莫過于省去多檔變速箱,只使用固定檔的齒輪組。如此,則要求電機(jī)的調(diào)速范圍越寬越好。以特斯拉的Model S 基本款為例,電機(jī)最高RPM能達(dá)到18000轉(zhuǎn)/分鐘,相當(dāng)可怕。這對于電力電子調(diào)速器來說是一個非常大的考驗。
4. 全范圍效率要求電動汽車不像電力機(jī)車由受電弓供電,電動汽車由電池供電,巡航范圍完全取決于電機(jī)效率。電機(jī)效率每提高1%,巡航里程就可相應(yīng)增加1%。所以對于電機(jī)的效率要求很高。能高一點,就是勝利,每一點能量都要優(yōu)化。
5. 其他至于噪音小,穩(wěn)定性高,散熱合理,性價比等等我就不提了,這些是基本要求。
技術(shù)細(xì)節(jié):
1. 轉(zhuǎn)矩-轉(zhuǎn)速 效率分布圖:
電動汽車電機(jī)的效率分布圖最好能如下圖:
(圖片來源:Electrical Machines and Drives for Electric, Hybrid, and Fuel Cell Vehicles, by Z. Q. Zhu and David Howe, link: IEEE Xplore Document)電動汽車主要運(yùn)行在黃色區(qū)域,不會經(jīng)常啟動,也不會超高速持續(xù)運(yùn)行,更多的是在中間部分加速減速。所以對于效率范圍來說,最好能在黃色區(qū)域有較高的效率。相應(yīng)的,我們希望黃色的區(qū)域能夠朝著三個方向延伸,從而滿足最大能量利用率。2. 調(diào)速曲線:
(圖片來源:Electrical Machines and Drives for Electric, Hybrid, and Fuel Cell Vehicles, by Z. Q. Zhu and David Howe, link: IEEE Xplore Document)和普通電機(jī)基本類似,不同的是更為寬廣的恒功率區(qū)域;極速可達(dá)到基速的4倍。3. 電機(jī)漏磁通越小越好!這一點和工業(yè)電機(jī)大不相同。這一點主要是針對感應(yīng)電機(jī)的。拿一般的和電網(wǎng)直連的工業(yè)感應(yīng)電機(jī)為例,轉(zhuǎn)子側(cè)的開槽簡直可以被稱之為“花式開槽”。有深槽,有雙槽,有斜槽。這些設(shè)計有些是為了改善啟動特性,有的是為了折衷低速和高速的性能,有的是為了降低轉(zhuǎn)矩脈動??墒沁@些花式開槽都增加了漏磁通。電動汽車電機(jī)是由逆變器精確控制的,所以所有的啟動特性統(tǒng)統(tǒng)和傳統(tǒng)電機(jī)不一樣。由于控制器可以控制啟動時的頻率和幅值,所以不會有直連電網(wǎng)電機(jī)的那些缺點。這時候就要求漏磁通缺少越好,槽越淺越寬越好!同時,適當(dāng)?shù)脑黾託庀秾挾?,降低高頻諧波分量的阻抗。如果條件允許,盡量使用銅鼠籠,不要使用鋁鼠籠(電阻大)。這些特點在特斯拉汽車的感應(yīng)電機(jī)上表現(xiàn)的淋漓盡致:
4. 永磁電機(jī)永磁電機(jī)主要應(yīng)用于混合電動汽車?;靹悠嚿?00%的電機(jī)都是永磁電機(jī)。完美的市場份額。為什么?因為體積小,質(zhì)量輕,功率密度高。永磁分為BLAC(無刷交流)和BLDC(無刷直流)兩種。兩種電機(jī)構(gòu)造基本相同,唯一區(qū)別在于控制的電流波形。BLAC是正弦波,BLDC是矩形波。相對來說,BLAC的性能略微好于BLDC,但是優(yōu)勢不太明顯。永磁電機(jī)以豐田汽車的Prius電機(jī)最為著名:
整機(jī)的設(shè)計基本上已經(jīng)到達(dá)了現(xiàn)階段電機(jī)設(shè)計的極限,堪稱工藝品。其微調(diào)過后的永磁斜槽:以及堪稱教科書式的效率分布圖:
都是值得深入學(xué)習(xí)的典范。
轉(zhuǎn)載請說明來自西安泰富西瑪電機(jī)(西安西瑪電機(jī)集團(tuán)股份有限公司)官方網(wǎng)站:http://m.dznw.net.cn/zixun/dianjibaike144.html
以上內(nèi)容由西安泰富西瑪電機(jī)(西安西瑪電機(jī)集團(tuán)股份有限公司)網(wǎng)絡(luò)編輯部收集整理發(fā)布,僅為傳播更多電機(jī)行業(yè)相關(guān)資訊及電機(jī)相關(guān)知識,僅供網(wǎng)友、用戶、及廣大經(jīng)銷商參考之用,不代表西安泰富西瑪電機(jī)同意或默認(rèn)以上內(nèi)容的正確性和有效性。讀者根據(jù)本文內(nèi)容所進(jìn)行的任何商業(yè)行為,西安泰富西瑪電機(jī)不承擔(dān)任何連帶責(zé)任。如果以上內(nèi)容不實或侵犯了您的知識產(chǎn)權(quán),請及時與我們聯(lián)系,西安泰富西瑪電機(jī)網(wǎng)絡(luò)部將及時予以修正或刪除相關(guān)信息。
- 2022-7-3電機(jī)風(fēng)罩的工作原理及其用途。
- 2022-5-14高效節(jié)能電機(jī)過熱原因分析
- 2022-4-17多大功率的電機(jī)才需要降壓啟動?
- 2022-4-10如何看懂電機(jī)的型號?
- 2022-4-10電機(jī)維修期間應(yīng)考慮什么?
- 2018-3-29電機(jī)會有“高原反應(yīng)”嗎?
- 2018-3-29電機(jī)的分類、原理及功率與電流對照表。
- 2018-3-26淺析伺服電機(jī)的剛性和慣量。
- 2018-3-23步進(jìn)電機(jī)和伺服電機(jī)的27個區(qū)別。
- 2018-3-22鼓風(fēng)機(jī)電機(jī)為什么容易斷軸?
高壓電機(jī)軸磨損維修的詳細(xì)流程
三相異步電動機(jī)安裝步驟以及西瑪電機(jī)的故障檢查
西瑪電機(jī)接線中最常見的幾種錯誤
綠色發(fā)展可以幫助電機(jī)廠家解決利潤問題
高效節(jié)能電機(jī)過熱原因分析
需要更換高效節(jié)能的電機(jī)的必要性分析!
西安西瑪電機(jī)頻率和速度之間的數(shù)學(xué)關(guān)系
關(guān)于西安西瑪電機(jī)的工作制,大家了解一下。
西安西瑪電機(jī)工會慶祝3月8日的評選頒獎活動。
西安西瑪電機(jī)向在抗擊疫情前線的工作人員們致敬
西安西瑪電機(jī)職工安全生產(chǎn)知識宣傳教育工作全面
西安泰富西瑪電機(jī)亮相第27屆中國西部國際裝備
西安泰富西瑪電機(jī)將高效節(jié)能三相異步電動機(jī)作為
西安西瑪電機(jī)始終堅持誠信銷售的理念。
- YKK系列高壓三相異步電機(jī)西安泰富西瑪YKK系列(H355-1000)高壓三相異步電機(jī)可作驅(qū)動
- Y2系列緊湊型高壓異步電機(jī)西安泰富西瑪?Y2系列(H355-560)6KV緊湊型高壓異步電機(jī)可
- YE3系列高效節(jié)能電機(jī)西安泰富西瑪電機(jī)生產(chǎn)的YE3系列高效節(jié)能電機(jī)達(dá)到了國標(biāo)二級能效標(biāo)準(zhǔn),
- Z4系列直流電機(jī)西安泰富西瑪Z4系列直流電動機(jī)比Z2、Z3系列具有更大的優(yōu)越性,它不
- Z2系列小型直流電機(jī)西安泰富西瑪Z2系列電機(jī)為一般工業(yè)用小型直流電機(jī),其電動機(jī)適用于恒功
- ZTP型鐵路機(jī)車動車用直流輔助西安泰富西瑪ZTP系列西瑪電機(jī)應(yīng)能滿足鐵路機(jī)車動車用直流輔助電機(jī)通用