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鸿运国际永磁同步电机与感受异步电机的不同化

来源:鸿运,鸿运游戏,鸿运电子游戏发布时间:2020/02/16点击数:

  在新能源车逐渐兴起的这个时代,驱动电机对新能源车的重要性丝毫不亚于引擎对燃油车的作用,因为它不仅决定车辆启动的快慢,还决定着车辆的加速性能。正因如此,现在很多造车企业都非常注重对电机的研发,是广大车企的新宠。

  目前,在新能源领域得以推广使用的车辆电机主要有两种,它们分别是永磁同步电机和交流异步电机。其中,前者颇受国内新能源车企的欢迎,应用得非常多,而后者就没那么幸运,别说国内,就是全球范围内使用者也是屈指可数。

  那么,为什么永磁同步电机能够赢得那么多新能源与传统车企的青睐呢?永磁同步电机与交流电机的差别在哪里?特斯拉、蔚来为何不是使用永磁同步电机呢?且听教授往下说!

  从结构层面上来讲,永磁同步电机的构造要比交流异步电机复杂些,成本输出比较高,但永磁同步电机的体积比较小,而且重量比较轻。

  永磁同步电机主要是由转子、端盖及定子组成,它的定子结构与普通感应电机的结构非常相似,不过,它的转子结构设计非常独特,转子上面放有高质量的永磁体磁极,通电可产生旋转磁场。

  至于异步电动机的结构可以分为定子、转子两大部分,当然,除了这些还有端盖、风扇等附属部分。值得注意的是由于异步电动机的定子产生励磁旋转磁场,同时从电源吸收电能,所以它的定子是电枢。

  工作原理层面,永磁同步电机是由永磁体励磁产生同步旋转磁场,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用;

  反之,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度,三相定子电流在空间中产生旋转磁场,转子旋转磁场受电磁力影响运动,将电能转化为转子动能,永磁同步电机作电动机用。

  交流异步电机是给三相定子绕组通入对称交流电产生旋转磁场切割转子绕组,从而在转子绕组中产生感应电流,载流的转子导体在定子旋转磁场作用下产生电磁力作用在电机转轴上形成电磁转矩,驱动电动机往旋转磁场的方向转动。

  值得注意的是,当导体在磁场内切割磁力线时,在导体的内部将会产生感应电流,然后与感应磁场携手合作,联合作用向电机的转子施加驱动力推动转子运动。

  根据永磁同步电机与交流异步电机的特点来讲,永磁同步电机更适用于频繁启动停止的工况,而交流异步电机(感应电机)则更适用于高性能高速的工况,这也是为什么特斯拉、蔚来等高性能电动车均采用交流异步电机的原因。

  从表格所列的特点看,永磁同步电机之所以能够获得大多数车企青睐的原因似乎很简单,无非就是在差不多的技术水准下,永磁同步电机的转矩密度、功率密度、效率都要比交流异步电机出色,对提升车辆的能源利用效率、延长续航里程有着莫大的裨益。

  不过话又说回来,虽然交流异步电机在重量与体积等方面不占据优势,但其转速范围很广、制造成本低、工艺也简单,运行不容易导致电机失磁,可靠稳定又耐用,这点是永磁同步电机所不具备的亮点。

  另一厢,永磁同步电机在瞬间状态下仍然可以保证拥有95%左右的能量转化效率,而且因为电机体积小、重量轻以及不需要高效复杂冷却系统的原因,能有效且最大化利用车辆的空间布局,对整车的设计制造有非常大的作用。

  其次,因为现在电机的核心技术基本被垄断,所以国内许多车企所用的电机都是靠供应商提供,而能够独立拥有电机自主产权的车企也仅仅是比亚迪、荣威、蔚来、特斯拉这几个,这数量即便是用寥若星辰一词形容也不为过。

  当然,除技术特点与市场的原因外,两种电机所用的原材料也不容忽视。要知道,永磁同步电机所使用钕铁硼等永磁材料均属于重要的稀土资源,而在欧美等地区稀土资源非常缺乏;反观我国,拥有全球70% 的稀土资源,钕铁硼磁性材料的总产量更是占据全球的80%,孰强孰弱,高下立见。

  书归正传,作为当下车企最喜欢使用的两种驱动电机,永磁同步电机与交流异步电机并没有优劣之分,只是彼此所擅长的有所不同。而对车企来说,往往考虑不同,自然所选择的电机对象就不同。

  从另外的角度而言,一款电动车驱动系统的设计到底是选哪个设计方案或者哪类零部件,并非由单个零部件的优劣来做决策,而是通过结合电池管理系统、电控系统、整车格局设计等多个层面进行分析、考量之后再做决策。