纯电动汽车的“心脏”——电机,对整车性能起着至关重要的作用。电机的功率和扭矩直接关乎车辆的动力表现。那么,在市面上众多的纯电动车型中,究竟哪些类型的电机最受欢迎呢?我们一起来探秘永磁同步电机、励磁同步电机以及感应异步电机的奥秘。
电机按照电源性质可分为直流电机和交流电机,而目前新能源汽车领域主要采用的是交流电机。交流电机进一步细分为同步电机和异步电机,而直流电机因功率和体积限制,在汽车上的应用已逐渐减少。
曾红极一时的丰田普锐斯便采用了无刷直流电机,但如今已不是主流选择。
在新能源汽车逐渐取代传统燃油车的过程中,电动机取代了发动机的核心地位。不同于发动机的气缸数(如L4、V6等)直观展现性能,电动机的性能更多通过其结构类型来区分,例如永磁同步、励磁同步和感应异步等。
永磁同步电机以其高效、简洁的结构成为了纯电动车型的首选,占据了市场的90%以上份额。
永磁同步电机利用永磁体作为转子磁场源,相比传统感应电机,它拥有体积小、效率高、功率因数高等显著优点。
这种电机的结构由定子和转子组成,其中转子由永磁体构成,与定子磁场同步旋转。通过控制定子绕组的电流频率,可以精准控制转速和扭矩,实现电能的高效转换。
尽管永磁同步电机体积小、重量轻且被广泛应用,但由于其永磁模块需使用大量稀土材料,制造成本相对较高。幸运的是,我国稀土资源丰富,为永磁同步电机的广泛应用提供了有力支撑。
励磁(他励)同步电机则是一种需要外部电源提供励磁电流的电机,与永磁同步电机同属同步电机范畴。
宝马iX3等高端车型便搭载了这种电机。
励磁电机依赖励磁线圈产生磁场,虽然工作效率略低于永磁同步电机,但在电机转速和负载特性控制方面更具灵活性,适用于多种不同场景。
感应异步电机,又称作异步电动机,其转子为可转动导体,多为鼠笼状结构。特斯拉Model Y等车型便采用了这种电机。
由于转子需不断切割磁感应线,其转速与旋转磁场并不同步,因此得名“异步”。感应异步电机在高转速下表现优异,适合追求极致动力性能的车型。
与永磁同步电机相比,感应异步电机无需稀土材料,制造成本更低。其工作原理也决定了它在高转速下的出色表现。
总结来说,永磁同步电机、励磁同步电机和感应异步电机是目前纯电动汽车中最常用的三种电机类型。它们各有千秋,分别适用于不同的车型和性能需求。随着技术的进步,未来我们还将看到更多创新型的电机出现,为纯电动汽车的发展注入新的活力。
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