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電動汽車用西瑪電大型電機(jī)機(jī)技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

時間:2019-11-04 10:02
 環(huán)境和能源問題日益引起全球的高度重視,因此研發(fā)節(jié)約能源、少污染甚至無污染的綠色汽車已成為全球的熱點(diǎn)。電動汽車具有低噪聲、零排放、高效、節(jié)能及能源多樣化和綜合利用等顯著優(yōu)點(diǎn),成為各國開發(fā)的主流。電動汽車的發(fā)展有賴于技術(shù)的進(jìn)步,尤其是需要進(jìn)一步提高其動力系統(tǒng)的性能,降低其成本。而當(dāng)前制約電動汽車發(fā)展的最關(guān)鍵問題之一就是電動機(jī)。

  早期的電動汽車用驅(qū)動電機(jī)大多采用直流電機(jī)。但隨著微電子、電力電子技術(shù)和自動化控制技術(shù)的快速發(fā)展,電動汽車上采用交流感應(yīng)電機(jī)作為驅(qū)動電機(jī)日益增多。與直流電機(jī)相比,其結(jié)構(gòu)簡單堅固、質(zhì)量輕、體積小、低成本、效率高、價格低廉。

  交流感應(yīng)電機(jī)有鼠籠轉(zhuǎn)子式和繞線轉(zhuǎn)子式。繞線轉(zhuǎn)子式可通過改變外電路參數(shù)來改善電機(jī)的運(yùn)行性能,但其成本高、需要維護(hù)、耐久性不足,因而它沒有鼠籠轉(zhuǎn)子式應(yīng)用那么廣泛,特別是在純電動汽車和混合動力汽車上。

  永磁電機(jī)根據(jù)輸入電機(jī)接線端的電流可分為永磁直流電機(jī)和永磁交流電機(jī)亦稱永磁無刷電機(jī),永磁無刷電機(jī)又包括永磁同步電機(jī)、永磁無刷直流電機(jī)和永磁混合電機(jī)三種。永磁電機(jī)的控制方式與交流感應(yīng)電機(jī)基本相同,是當(dāng)前電動汽車應(yīng)用的研發(fā)熱點(diǎn)。

  永磁直流電機(jī)若勵磁線圈和磁極用永磁體代替,傳統(tǒng)的繞線式直流電機(jī)就變成了永磁直流電機(jī)。永磁直流電機(jī)功率密度和效率較高,電樞反應(yīng)減少,換向器得以改善。這些優(yōu)點(diǎn)促進(jìn)了它在電動車上的應(yīng)用。但因其換向器會產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩波動,同時其電刷會帶來摩擦和射頻干擾,并且它們都需要定期維護(hù),因而永磁直流電機(jī)的應(yīng)用不再有吸引力。

  電動汽車有純電動、混合動力和燃料電池三種類型,無論純電動汽車、混合動力電動汽車還是燃料電池電動汽車,車用驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)既是關(guān)鍵技術(shù)又是共性技術(shù)。目前各國際汽車集團(tuán)、跨國氣集團(tuán)、科研院所都投入大量資金與人力開展電動汽車用驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)技術(shù)研發(fā)。

  隨著電機(jī)及驅(qū)動系統(tǒng)的發(fā)展,控制系統(tǒng)趨于智能化和數(shù)字化。變結(jié)構(gòu)控制、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、自應(yīng)控制、專家系統(tǒng)、遺傳算法等非線性智能控制技術(shù),將單獨(dú)或結(jié)合應(yīng)用于電動汽車的電機(jī)控制系統(tǒng)。它們的應(yīng)用將使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、響應(yīng)迅速、抗干擾能力強(qiáng),參數(shù)變化具有魯棒性,可大大提高整個系統(tǒng)的綜合性能。蓄電池是電動汽車的儲能動力源。能量管理系統(tǒng)是電動汽車的智能核心。一輛設(shè)計優(yōu)良的電動汽車,除了有良好的機(jī)械性能、電驅(qū)動性能、適當(dāng)?shù)哪芰吭赐猓€應(yīng)該有一套維持電動車所有蓄電池組件工作的能量管理系統(tǒng),并使其工作于最佳狀態(tài)。


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