純電動汽車驅(qū)動電動機(jī)的分類
交流三相感應(yīng)電動機(jī)是應(yīng)用最為廣泛的電動機(jī)。其轉(zhuǎn)子和定子之間沒有相互接觸的滑環(huán)、換向器等部件,結(jié)構(gòu)簡單,運行可靠,經(jīng)久耐用。交流感應(yīng)電動機(jī)的功率覆蓋面很廣,轉(zhuǎn)速可高達(dá)12000-15000 r/min??刹捎每諝饫鋮s或液體冷卻方式,冷卻自由度高。對環(huán)境的適應(yīng)性好,并能夠?qū)崿F(xiàn)再生回饋制動。與同樣功率的直流電動機(jī)相比較,質(zhì)量減輕一半左右,價格便宜,維修方便。交流三相感應(yīng)電動機(jī)的缺點是效率較低,轉(zhuǎn)子容易發(fā)熱,在高速運轉(zhuǎn)時需要保證對交流三相感應(yīng)電動機(jī)的冷卻,否則會損壞電動機(jī)。交流三相感應(yīng)電動機(jī)的功率因數(shù)較低,使得變頻變壓裝置的輸入功率因數(shù)也較低,因此需要采用大容量的變頻變壓裝置。交流三相感應(yīng)電動機(jī)控制系統(tǒng)的造價遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于交流三相感應(yīng)電動機(jī)本身。此外,交流三相感應(yīng)電動機(jī)的調(diào)速性能也較差。
永磁無刷直流電動機(jī)是一種高性能的電動機(jī)。它的最大特點就是具有直流電動機(jī)的外特性而沒有換向器和電刷組成的機(jī)械接觸結(jié)構(gòu)。另外,它采用永磁體轉(zhuǎn)子,沒有勵磁損耗;發(fā)熱的電樞繞組又裝在外面的定子上,散熱容易,因此,永磁無刷直流電動機(jī)沒有換向火花,沒有無線電干擾,壽命長,運行可靠,維修簡便。此外,它的轉(zhuǎn)速不受機(jī)械換向的限制,如果采用空氣軸承或磁懸浮軸承,可在每分鐘以高這幾十萬轉(zhuǎn)的速度運行。永磁無刷直流電動機(jī)與其他電動機(jī)系統(tǒng)相比具有更高的能量密度和更高的效率,在純電動汽車中有著很好的應(yīng)用前景。永磁無刷直流電動機(jī)受到永磁材料工藝的影響和限制,使得永磁無刷直流電動機(jī)的功率范圍較小,永磁材料在受到振動、高溫和過載電流作用時,其導(dǎo)磁性能可能會下降或發(fā)生退磁現(xiàn)象,將降低永磁電動機(jī)的性能,嚴(yán)重時還會損壞電動機(jī),在使用中必須嚴(yán)格控制,使其不發(fā)生過載。永磁無刷直流電動機(jī)在恒功率模式下,操縱復(fù)雜,需要一套復(fù)雜的控制系統(tǒng),從而使得永磁無刷直流電動機(jī)的驅(qū)動系統(tǒng)造價很高。
開關(guān)磁阻電動機(jī)是一種新型電動機(jī),具有很多明顯的特點:它的結(jié)構(gòu)比其他任何一種電動機(jī)都簡單,在電動機(jī)的轉(zhuǎn)子上沒有滑環(huán)、繞組和永磁體等,只是在定子上有簡單的集中繞組,繞組的端部較短,沒有相間跨接線,維護(hù)修理容易,因而可靠性好,轉(zhuǎn)速可達(dá)15000 r/min。效率可達(dá)85%-93%,比交流感應(yīng)電動機(jī)要高。開關(guān)磁阻電動機(jī)轉(zhuǎn)子無永磁體,可允許較高溫升。調(diào)速范圍寬,控制靈活,易于實現(xiàn)各種特殊要求的轉(zhuǎn)矩-速度特性,而且在很廣的范圍內(nèi)保持高效率,因而,更加適合純電動汽車的動力性能要求。但是,開關(guān)磁阻電動機(jī)的控制系統(tǒng)比其他電動機(jī)的控制系統(tǒng)復(fù)雜一些,位置檢測器是開關(guān)磁阻電動機(jī)的關(guān)鍵器件,其性能對開關(guān)磁阻電動機(jī)的控制操作有重要影響。由于開關(guān)磁阻電動機(jī)為雙凸極結(jié)構(gòu),不可避免地存在轉(zhuǎn)矩波動,噪聲是開關(guān)磁阻電動機(jī)最主要的缺點。但近年來的研究表明,采用合理的設(shè)計、制造和控制技術(shù),開關(guān)磁阻電動機(jī)的噪聲完全可以得到很好的抑制。另外,由于開關(guān)磁阻電動機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩波動較大,功率變換器的直流電流波動也較大,所以在直流母線上需要裝置一個很大的濾波電容器。近年來,開關(guān)磁阻電動機(jī)在純電動汽車上得到了一定的應(yīng)用。