电动汽车为什么有的使用交流感应电机而不是永磁同步电机?

先来了解一下两种电机使用在电动汽车中的优势:永磁同步电机的汽车:功率密度高、能量转换效率高、能耗低、体积小、速度稳定、驾驶更舒适

交流异步电机的汽车:可靠性好、高转速性能好、电能使用效率高、成本低

电动汽车为什么使用交流异步感应电机?交流异步电机的特点是成本较低,所以配备该电机的电动汽车也具有很强的价格优势。

当然不能因为价格低就小看它,交流异步电机的动力并不弱,当汽车处于高速行驶时,其能够保持高速运转和高效的电能使用效率,在为汽车保持最大动力输出的同时,减少能耗。如果你经常高速行驶,或者喜欢追求速度,那么配备有交流异步电机的电动汽车就更适合一些。

交流异步电机的应用,这种电机在日常生活中应用也很广泛。比如你家的电风扇、洗衣机、电冰箱、空调等,都有可能采用的是交流异步电机哦~

使用永磁同步电机的电动汽车特点?

永磁同步电机的特点是体积小、重量轻,可以大大增加电动汽车的续航里程。

并且其调速性能特别好,在面对反复启停、加减速时,仍能够保持较高效率,如果大家在日常出行中,经常会遇到拥堵路况,那么驾驶配备有永磁同步电机的汽车应该会非常舒适。

永磁同步电机的应用,不仅在电动汽车上,在生活中好多地方都有它的影子,例如我们每天乘坐的电梯。电梯对电机的加速、稳速、制动、定位都有一定要求,而驱动稳定、制动舒适的永磁同步电动机就成了最佳选择。

这种运行特性和控制水平,你可以回家坐坐电梯,感受一下。

稳定舒适vs高效实惠,根据需求和喜好选择即可。

永磁电动机是一种同步电动机,其转子使用永磁体,定子产生电磁转矩来推动转子的磁场围绕轴心线进行旋转,定子和转子的磁场是同步的。国内电动汽车普遍采用的是永磁同步电机。

永磁同步电机,是因为和交流异步电机相比,它有以下优势:

1、效率高,更加省电。和三相异步电机相比,永磁同步电机不仅仅额定功率点的效率更高,而且其在整个调速范围内的平均效率也更高。永磁同步电机的励磁磁场由永磁体提供,转子不需要励磁电流,电机效率提高,与异步电机相比,任意转速点均节约电能,尤其在转速较低的时候这种优势尤其明显。简单地说,永磁同步电机更加省电,有助于提高电动汽车续驶里程。

2.启动转矩更大,噪音更小,温度升高更低。永磁同步电机一般也采用异步起动方式,由于永磁同步电机正常工作时转子绕组不起作用,在设计永磁电机时,可使转子绕组完全满足高起动转矩的要求,例如使起倍1.8倍上升到2.5倍,甚至更大。

3.体积小,重量轻,有利于车辆轻量化,减少电动汽车能耗。由于使用了高性能的永磁材料提供磁场,使得永磁电机的气隙磁场较感应电机大先增强,永磁电机的体积和重最较感应电机可以大大的缩小。例如11kW的异步电机重最为220kg,而永磁电机仅为92kg,相当于异步电机重量的45.8%。

4.电机结构简单灵活,可靠性强。

制造永磁同步电机所需要的钕铁硼永磁材料是稀土资源,对于稀土资源缺少或稀土工业不发达的国家而言,根本无从做起。我国拥有全球70%的稀土资源,钕铁硼磁性材料的总产量达到全球的80%,欧美车企的电动车若想用永磁同步电机需要考虑进口稀土的问题。所以,特斯拉等国外品牌不得不采用更为落后的交流异步电机,因为他们根本没那能力生产永磁同步电机,这也可以侧面反映出,我国电动汽车技术已在某些领域走在了世界前列,实现“弯道超车”并不是不可能。

永磁电机若想启动,须定子磁链与转子磁链呈90度相位差,由于转子磁链位置不能确定,不能自启动。通常用一些闭环控制策略启动。有些永磁电机转子为笼型与永磁体合成转子,既有感应电机的自启动能力,又有永磁电机良好的转矩特性。

常用的启动方法是先把从变频器输出的交流电频率调的很低,使得定子线圈产生的旋转磁场转速很低,使得电机转子慢慢被迁入同步,使得电动机启动,在迁入同步以后,再逐步提高变频器输出的交流电频率,使电机的转速逐步加快。

永磁同步电机启动方法:

永磁同步电动机的定子结构与工作原理与交流异步电动机一样,多为4极形式,三相绕组按3相4极布置,通电产生4极旋转磁场。

永磁同步电动机与普通异步电动机的不同是转子结构,转子上安装有永磁体磁极,永磁体磁极安装在转子铁芯圆周表面上,称为凸装式永磁转子。磁极的极性与磁通走向右,这是一个4极转子。

根据磁阻最小原理,也就是磁通总是沿磁阻最小的路径闭合,利用磁引力拉动转子旋转,于是永磁转子就会跟随定子产生的旋转磁场同步旋转。

不考虑瞬态响应,永磁同步电机的异步启动过程可看作是不同转速下的稳态异步运行,在启动过程中,当定子绕组通以频率的三相对称交流电时,产生的气隙磁场以同步速旋转,在转子启动鼠笼式绕组中感应出频率的交流电流。由于转子磁路不对称,转子电流产生的磁场可分解为正、反两个旋转磁场,即同步电动机的异步启动过程气隙中存在三种不同转速的旋转磁场。

转子的正向旋转磁场与定子旋转磁场,彼此相对静止,相互作用产生异步驱动转矩。转子的反向旋转磁场,在定子绕组中感应出频率的电流,其所产生的定子旋转磁场与转子反向旋转磁场彼此相对静止,两者相互作用产生另一异步转矩,称为磁阻负序分量转矩。

转子永磁体产生的磁场速度旋转,在定子绕组中感应出频率的电流,这相应于一台转速为n,空载电动势为(1-s)E。的发电机定子绕组通过电网接线端被短接的运行工况。此时短路电流在定子电阻上产生电阻损耗,体现在转轴上,相当于加给转子一个制动转矩。

永磁同步电机与感应电动机相比,无需无功励磁电流,功率因数高,减少了定子电流和电子电阻损耗,而且在稳定运行时没有转子铜耗,进而可以减小风扇相应的风摩损耗,从而使其效率比同规格感应电动机提高5%~10%,永磁同步电动机在25%~120%额定负载范围内均可保持较高的效率和功率因数,使轻载运行时节能效果更为显著。这类电机一般都在转子上设置启动绕组,具有在某一频率和电压下直接启动的能力。

2022-06-10

2022-06-10