常見電動(dòng)機(jī)類型及特點(diǎn)-資料下載頁
2025-06-29 11:46本頁面
【正文】 械結(jié)構(gòu)復(fù)雜，導(dǎo)致它的瞬時(shí)過載能力和電機(jī)轉(zhuǎn)速的進(jìn)一步提高受到限制，而且在長時(shí)間工作的情況下，電機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)會(huì)產(chǎn)生損耗，增加維護(hù)成本。此外，電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)電刷冒出的火花使轉(zhuǎn)子發(fā)熱，會(huì)造成高頻電磁干擾，影響整車其他電器性能。由于直流電動(dòng)機(jī)有著以上缺點(diǎn)，目前的電動(dòng)汽車已經(jīng)基本將直流電機(jī)淘汰。異步電動(dòng)機(jī)：相比于永磁同步電機(jī)，異步電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是成本低，工藝簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠耐用、維修方便，而且能忍受大幅度的工作溫度變化。反之，溫度大幅變化會(huì)損壞永磁同步電動(dòng)機(jī)。盡管在重量和體積方面，異步電動(dòng)機(jī)并不占優(yōu)勢(shì)，但其轉(zhuǎn)速范圍廣泛以及高達(dá)20000rpm左右的峰值轉(zhuǎn)速，即使不匹配二級(jí)差速器也能夠滿足該級(jí)別車型高速巡航的轉(zhuǎn)速需求，至于重量對(duì)續(xù)航里程的影響，高能量密度的18650電池能夠“掩蓋”電機(jī)重量的劣勢(shì)。此外，異步電機(jī)穩(wěn)定性優(yōu)秀也是被特斯拉選用的重要原因。永磁同步電動(dòng)機(jī)：永磁同步電機(jī)是新能源汽車領(lǐng)域使用最廣泛的電機(jī)。所謂永磁，是指在制造電機(jī)轉(zhuǎn)子時(shí)加入永磁體。而所謂同步，則指的是轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速與定子繞組的電流頻率始終保持一致，通過控制電機(jī)的定子繞組輸入電流頻率，電動(dòng)汽車的車速將最終被控制。與其他類型的電機(jī)相比較，永磁同步電機(jī)能夠?yàn)樾履茉雌囂峁┳畲蟮膭?dòng)力輸出與加速度。這也是永磁同步電機(jī)是廣大汽車制造商首選的主要原因。但是，永磁同步電機(jī)也有自身的缺點(diǎn)。轉(zhuǎn)子上的永磁材料在高溫、震動(dòng)和過流的條件下，會(huì)產(chǎn)生磁性衰退的現(xiàn)象，所以在相對(duì)復(fù)雜的工作條件下，電機(jī)容易發(fā)生損壞。而且永磁材料價(jià)格較高，因此整個(gè)電機(jī)及其控制系統(tǒng)成本較高。開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)：開關(guān)磁阻電機(jī)作為一種新型電機(jī)，相比其他類型的驅(qū)動(dòng)電機(jī)而言，它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單堅(jiān)固、可靠性高、質(zhì)量輕、成本低、效率高、溫升低、易于維修等諸多優(yōu)點(diǎn)。而且它具有直流調(diào)速系統(tǒng)可控性好的優(yōu)良特性，同時(shí)適用于惡劣環(huán)境，非常適合作為電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)電機(jī)使用，曾被專家預(yù)測(cè)為電動(dòng)車領(lǐng)域的一匹黑馬。但控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)相對(duì)復(fù)雜，特別是在研發(fā)階段，現(xiàn)有技術(shù)很難為其建立準(zhǔn)確的數(shù)學(xué)模型。在實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，電動(dòng)機(jī)本身發(fā)出的噪音以及振動(dòng)是電動(dòng)車無法“容忍”的，尤其是負(fù)載運(yùn)行的工況下，這兩點(diǎn)尤為明顯。綜上所述，這類電動(dòng)機(jī)或許在未來能夠通過技術(shù)優(yōu)化克服致命硬傷的前提下，廣泛應(yīng)用于電動(dòng)車領(lǐng)域，能夠幫助電動(dòng)車的續(xù)航里程有所提升。輪轂電機(jī)：到現(xiàn)在仍舊停留在概念階段，輪轂電機(jī)給簧下質(zhì)量帶來過重的負(fù)擔(dān)是阻礙它發(fā)展的原因之一。電動(dòng)車用電機(jī)：永磁電機(jī)又分為有刷電機(jī)和無刷電機(jī)兩大類。有刷電機(jī):由碳刷與換向器進(jìn)行機(jī)械換向，一般有刷電機(jī)的電刷大約磨損2000小時(shí)就應(yīng)該換新。普通輪轂電機(jī)和柱式電機(jī)（也有叫中置電機(jī)的）需要專業(yè)維修人員才能更換，而串激電機(jī)普通用戶自己就可以更換。電刷的磨損還與電流大小以及電刷含銀量有關(guān)。貨運(yùn)三輪使用的串激電機(jī)電流很大，壽命到不了2000小時(shí)，幾個(gè)月就得更換，碳刷含銀量的多少價(jià)格相差很大．有刷電機(jī)對(duì)外只有兩條連線，永磁有刷電機(jī)交換連線就可以改變轉(zhuǎn)動(dòng)方向；串激電機(jī)沒有永久磁鐵，轉(zhuǎn)子和定子都是繞組，其中定子磁場(chǎng)也叫激磁磁場(chǎng)，個(gè)繞組是獨(dú)立的， 當(dāng)串聯(lián)使用時(shí)，叫串激電機(jī)。串激電機(jī)對(duì)外雖然也是兩條連線，交換轉(zhuǎn)子繞組（一對(duì)線）或定子繞組（一對(duì)線）之中的一對(duì)即可實(shí)現(xiàn)換向。有刷電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)雖然制造麻煩，但是技術(shù)成熟，配件易購，配套的有刷速度控制器（以后簡(jiǎn)稱刷控制器）便宜；缺點(diǎn)是電刷嚴(yán)重磨損后，需要打開電機(jī)蓋更換。無刷電機(jī):靠霍耳元件感應(yīng)信號(hào)由控制器完成電子換向。無刷電機(jī)內(nèi)部沒有電刷，繞組電流轉(zhuǎn)換是靠外部的無刷速度控制器（以后簡(jiǎn)稱無刷控制器）進(jìn)行的。但是，無刷電機(jī)必須為無刷控制器提供轉(zhuǎn)子位置。常用無刷電機(jī)有8條引線，其中三條為粗黃、粗綠、粗藍(lán)，是繞組引線，其余5條細(xì)線是轉(zhuǎn)子位置傳感器引線。細(xì)紅一般為正5伏，細(xì)黑是5伏負(fù)極兼信號(hào)公共端，細(xì)黃、細(xì)綠、細(xì)藍(lán)是3個(gè)轉(zhuǎn)子位置信號(hào)引線。無刷控制器就是靠它們提供的信號(hào)，來改變繞組電流方向的。電動(dòng)車用無刷電機(jī)有60度和120度兩類，從外表看不出來。無刷控制器也有60度和120度之分，電機(jī)和控制器必須配套。60度的只有兩種是正確的接線，一種正轉(zhuǎn)，一種反轉(zhuǎn)；120度的有6種是正確接線，3種正轉(zhuǎn)，3種反轉(zhuǎn)。度數(shù)不相配或接線不正確的結(jié)果是：不轉(zhuǎn)、轉(zhuǎn)動(dòng)無力、振動(dòng)，輕載電流大等。嚴(yán)重的可能損壞控制器或者電機(jī)內(nèi)部的霍爾轉(zhuǎn)子位置傳感器。無刷電機(jī)沒有開蓋更換電刷的問題，理論上比有刷電機(jī)省電，主觀感覺有力；缺點(diǎn)是配套的無刷控制器價(jià)格比有刷貴很多，故障率也高。無刷控制器的價(jià)格大幅度下降，質(zhì)量提高，采用無刷電機(jī)的電動(dòng)自行車和電動(dòng)摩托車越來越多，大有取代有刷電機(jī)主導(dǎo)地位的氣勢(shì)。但是，維修問題困擾了大多 數(shù)維修工。無刷直流電動(dòng)機(jī)與傳統(tǒng)的有刷直流電動(dòng)機(jī)相比具有以下：壽命長、免維護(hù)、可靠性高、效率高、節(jié)能。通常說的有刷無齒、無刷無齒和有刷有齒、無刷有齒指輪轂電機(jī)內(nèi)部有齒輪無齒輪。相同功率的電機(jī)，有齒的比無齒的在啟動(dòng)和爬坡時(shí)有力，適合有坡的路況，而且高速電機(jī)電機(jī)效率高。但是，這類電機(jī)壽命較低，而且配件難買，維修費(fèi)用高。目前電動(dòng)自行車使用的電機(jī)主要有三種：有刷低速電機(jī)。該電機(jī)有電刷，無減速器，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)練。成本較低，但效率較低，上坡、過載能力較差。無減速器齒輪裝置，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，起步上坡過載能力較差，耗電量大。有刷高速電機(jī)。該電機(jī)有電刷，電刷壽命長，易更換保養(yǎng)，有減速器，效率高，過載爬坡能力強(qiáng)，起動(dòng)力矩大，但稍有噪聲。電機(jī)效率高，過載爬坡能力強(qiáng)，啟動(dòng)力矩大，通過變速齒輪裝置進(jìn)行減速后輸出動(dòng)力，有噪音。因?yàn)橛兴⒏咚匐姍C(jī)轉(zhuǎn)速高(高速電機(jī)3000轉(zhuǎn)、低速電機(jī)500轉(zhuǎn))，需要通過減速齒輪裝置進(jìn)行減速后輸出大扭矩動(dòng)力，所以其噪音比低速電機(jī)噪音相對(duì)要大。高速比低速電機(jī)生產(chǎn)工藝復(fù)雜，成本高，價(jià)格貴200元左右。無刷低速電機(jī)。該電機(jī)無電刷，無減速器。具有免維護(hù)、無噪聲的優(yōu)點(diǎn)，但控制器較復(fù)雜，電機(jī)控制線多，起動(dòng)電流大，過載上坡能力較差。這三種電機(jī)各有優(yōu)點(diǎn)，目前應(yīng)用較多的是高速電機(jī)。
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