电动汽车用电机分析

目前电动车辆的技术难点在于电池性能，促使电动车辆技术主要集中的两点：一是在电池技术难以逾越的瓶颈下，如何提高电能使用效率、提高电动汽车续驶历程，提高电池寿命是电动汽车行业关注的焦点，因此选用符合电池特性的驱动电机是提高电动车辆性能的关键，即所选电机要效率高、使用电流小、启动电流小，避免电池瞬间大电流放电，电机能量回馈性能好。

受电池的制约，电动车辆主要用于城市交通，车辆大部分时间处于启动、加速、制动的工作状态，因此电机的起动性能（起动转矩/起动电流）、加速性能、低速时的效率、制动及滑行时的能量再生能力、电机的过载能力、电机的能量密度、电机可靠性对电动车辆尤为重要，是衡量电动车辆电机的重要指标。

基于以上两点，理想的电动车辆电机必须既要符合电池充放电特性，又要符合车辆的负载特性。目前电动车辆有5种：串励有刷直流电机、有刷永磁直流电机、交流电机（异步电机）永磁同步调频电机和无刷直流电机。有刷直流串励电机：优点是启动转矩大、过载能力强，缺点是需要换碳刷、高速有环火、不适宜高速运行、效率低、体积大、防护能力差、能量回馈差，主要用在电动三轮车上。

有刷永磁直流电机：优点是比有刷直流串励电机效率高，能量回馈好，启动转矩和过载能力一般，缺点是需要换碳刷、高速有环火、不适宜高速运行、效率适中、体积大、防护能力差，主要用在电动三轮车上。交流电机：优点是结构简单、电机本身可靠性高，缺点是起动转矩小、起动电流大、电机要靠增大启动电流来产生大转矩，但因电池特性所限，电池难以提供大的电流，影响了电机转矩的提升，这种电机效率低、控制复杂，能量回馈性能差。开关磁阻电机：优点是在低速时具有较大的转矩，缺点是低速振动大、噪声大、效率偏低，能量回馈差，应用很少。

永磁同步电机：优点是具有较高的效率，能量回馈好，缺点是低速时转矩无法提升，有失步问题，应用很少。

无刷直流电机：
优点是：①电机外特性好，非常符合电动车辆的负载特性，尤其是电机具有可贵的低速大转矩特性，能够提供大的起动转矩，满足车辆的加速要求。
②速度范围宽，电机可以在低中高大速度范围内运行，而有刷电机由于受机械换向的影响，电机只能在中低速下运行。
③电机效率高，尤其是在轻载车况下，电机仍能保持较高的效率，这对珍贵的电池能量是很重要的。
④过载能力强，这种电机比Y系列电动机可提高过载能力2倍以上，满足车辆的突起堵转需要。
⑤再生制动效果好，因电机转子具有很高的永久磁场，在汽车下坡或制动时电机可完全进入发电机状态，给电池充电，同时起到电制动作用，减轻机械刹车负担。
⑥电机体积小、重量轻、比功率大、可有效地减轻重量、节省空间。
⑦电机无机械换向器，采用全封闭式结构，防止尘土进入电机内部，可靠性高。
⑧电机控制系统比异步电机简单。缺点是电机本身比交流电机复杂，控制器比有刷直流电机复杂。