03.05 電動車上永磁同步電機和交流異步電機的區別


電車的電機種類影響著整車的續航水平,今天我們就來關心一下電動車的動力系統,帶大家瞭解一下電動汽車上常見的幾種電機及它們都有什麼特點,它們是怎麼將電能轉化為機械能。

電動汽車目前最常見的就是永磁同步電機和交流異步電機。


異步電機


電動車上永磁同步電機和交流異步電機的區別


異步電機工作原理


當電動機的三相定子繞組通入三相對稱交流電後,將產生一個旋轉磁場,該旋轉磁場切割轉子繞組,從而在轉子繞組中產生感應電流(轉子繞組是閉合通路),載流的轉子導體在定子旋轉磁場作用下將產生電磁力,從而在電機轉軸上形成電磁轉矩,驅動電動機旋轉,並且電機旋轉方向與旋轉磁場方向相同。當導體在磁場內切割磁力線時,在導體內產生感應電流,“感應電機”的名稱由此而來。感應電流和磁場的聯合作用向電機轉子施加驅動力。


異步電機結構

電動車上永磁同步電機和交流異步電機的區別

異步電機結構


異步電動機的結構可以分為定子、轉子兩大部分,此外還有端蓋、風扇等附屬部分。定子就是電機中固定不動的部分,轉子是電機旋轉部分。由於異步電動機的定子產生勵磁旋轉磁場,同時從電源吸收電能,併產生且通過旋轉磁場把電能轉換成轉子上的機械能,所以與直流電機不同,交流電機定子是電樞。另外,定子、轉子之間還必須有一定的間隙(稱為空氣隙),以保證轉子自由的轉動。


特點


(1)三相交流異步電動機具有結構簡單、運行可靠

(2)價格便宜、過載能力強

(3)使用、安裝、維護方便等特點


電動車上永磁同步電機和交流異步電機的區別

永磁同步電機


永磁同步電機的工作原理


由永磁體勵磁產生同步旋轉磁場的同步電機,永磁體作為轉子產生旋轉磁場,三相定子繞組在旋轉磁場作用下通過電樞反應,感應三相對稱電流,此時轉子動能轉化為電能,永磁同步電機作發電機用;此外,當定子側通入三相對稱電流,由於三相定子在空間位置上相差120度,所以三相定子電流在空間中產生旋轉磁場,轉子旋轉磁場中受到電磁力作用運動,此時電能轉化為動能,永磁同步電機作電動機用。


永磁同步電機的結構


電動車上永磁同步電機和交流異步電機的區別

永磁同步電機結構


永磁同步電機主要是由轉子、端蓋及定子組成,一般來說,永磁同步電機的最大特點是它的定子結構

與普通的感應電機的結構非常的相似,主要是區別於轉子的獨特結構與其它電機形成了差別。與常用的異步交流電機的最大不同則是轉子獨特的結構,在轉子上放有高質量的永磁體磁極。


特點


(1)本身的功率效率高以及功率因數高

(2)發熱小,因此電機冷卻系統結構簡單、體積小、噪聲小

(3)系統採用全封閉結構,無傳動齒輪磨損、無傳動齒輪噪聲,免潤滑油、免維護

(4)允許的過載電流大,可靠性顯著提高

(5)整個傳動系統重量輕,簧下重量也比傳統的輪軸傳動的輕,單位重量的功率大

(6)由於沒有齒輪箱,可對轉向架系統隨意設計:如柔式轉向架、單軸轉向架,使列車動力性能大大提高

總結

上面簡單闡述了一下永磁同步電機和異步交流電機的工作原理及其結構和特點等。其實,不同行業的需求不同,所選擇的電機也不同。永磁同步電機是眾多高新技術和高新技術產業的基礎,它與電力電子技術和微電子控制技術相結合,可以製造出許多新型的、性能優異的機電一體化產品和裝備,代表了21世紀電機發展的方向。


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