图3-1-2起动机图3-1-3发电机纯电动汽车的驱动电机有有刷或无刷直流电机、永磁或电磁直流电机、交流异步电机、永磁同步电机、开关磁阻电机等，它们的选用也与整车配置、用途和档次有关。即电动机的输出转矩，为电机的基本参数之一，常用单位为N·m。在允许的范围内，尽可能采用高电压，可以减小电机的尺寸和重量，特别是可以降低逆变器的成本。⑧ 电气系统安全性和控制系统的安全性应达到有关标准和规定。......
2023-08-20
驱动电机类型介绍-新能源汽车概论（全彩版）
【摘要】：图3-1-4驱动电机分类1.直流驱动电机早期电动汽车采用的是直流电机，如图3-1-5 所示。图3-1-6交流异步电机交流感应驱动电机有笼型转子式和绕线转子式两种。
电动汽车早期采用的是直流驱动电机，随后逐步采用的是交流感应驱动电机、永磁同步电机和开关磁阻电机等。电动汽车驱动电机根据工作原理和结构的不同分类如图3-1-4所示。
图3-1-4 驱动电机分类
1.直流驱动电机
早期电动汽车采用的是直流电机，如图3-1-5 所示。最主要的原因是直流电机具有优良的转矩特性，其控制原理和控制装置简单、控制成本低、起动和加速转矩大、调速性能好。但其致命的缺点是，电刷和机械换向器限制了电机的过载能力、速度、功率体积比、功率质量比和效率的进一步提高；而且换向器产生的电火花、电磁干扰和噪声等极大地降低了可靠性，影响了其应用，同时其必须定期维护才能正常使用。现在一些低速短程电动汽车上广泛使用直流电机。直流电机主要通过改变电枢电压，采用脉冲宽度调节（PWM）斩波器和PI 调节器来实现调速控制。不同类型的斩波器适用于不同的模式，如一象限型适用于正向电动模式，二象限型适用于电动和再生制动模式，三象限型适用于反向电动模式，四象限型适用于通过电子控制的正向电动和反向制动模式。
图3-1-5 直流电机
2.交流感应驱动电机
交流感应驱动电机又称交流异步电机，如图3-1-6 所示。随着微电子、电力电子技术和自动化控制技术的快速发展，电动汽车的驱动电机采用交流感应电机的情况日益增多。国外对交流异步铸铜转子感应电机作为牵引驱动电机使用非常重视，它与直流电机相比，具有结构简单、坚固、体积和质量小、成本低、效率高且价格低廉等优势。电机的定子输入频率可在较大范围内变化，调速范围宽，是电动汽车用驱动电机较理想的选择，尤其是对驱动系统功率需求较大的电动客车。但交流异步感应电机在低速运行时，也存在效率低、发热严重、控制系统复杂等有待解决的技术问题。
图3-1-6 交流异步电机
交流感应驱动电机有笼型转子式和绕线转子式两种。绕线转子式可通过改变外电路参数来改善电机的运行性能，但其成本高、需要维护、耐久性能不足，因而没有笼型转子式应用那么广泛。特别是在纯电动汽车和混合动力汽车上，笼型转子式交流感应电机得到了广泛应用。电动汽车使用的交流感应驱动电机的额定电压一般为380 V，其功率电动乘用车为20～80 kW，电动商用车为100～150 kW。电动汽车采用交流感应电机时，应合理选定电机的容量，尽可能地避免出现“大马拉小车”的现象。根据有关动力性能参数正确地予以选择，以尽量缩短电机空载运行时间。
目前国内外高性能电动汽车交流感应电机控制，主要有矢量控制和直接转矩控制两种控制方法。矢量控制方法已比较成熟，应用普遍，直接转矩控制方法有待于进一步完善。
特斯拉Model S 的双电机驱动系统中后桥驱动电机采用交流异步电机。北汽EC180、幻速206ev 物流车等也采用了交流异步电机。
3.永磁同步电机
永磁同步电机具有高功率密度、高效率、易散热、高可靠性和较好的动态性能等优点，是当前电动车辆用驱动电机的热点。永磁同步电机分为交流永磁同步电机、直流无刷永磁电机、新型永磁电机三大类，目前在电动汽车中主要采用的是交流永磁同步电机。
交流永磁同步电机（PMSM）是反电动势波形和供电电流波形都是正弦波的电机，又称为正弦波永磁同步电机，采用定子磁场的定向矢量控制和转子连续位置反馈信号来控制电机的调速和换向。
采用铁硼制成的永磁同步电机具有体积和质量小等优势，故得到广泛应用，目前国内外大多数纯电动汽车、混合动力汽车（包含插电式混合动力汽车）以及燃料电池汽车均采用永磁同步电机。某车型采用的永磁同步电机驱动单元（包含电机控制器）如图3-1-7 所示。
图3-1-7 某车型采用的永磁同步电机驱动单元（包含电机控制器）
4.开关磁阻电机
开关磁阻电机（SRM）又称可变磁阻电机（如图3-1-8 所示），是近二十年来备受重视的一种新型特种电机，是集电机技术、现代电力电子技术与计算机控制技术相结合的产物。它综合了感应电机和直流电机传动系统的优点，有着结构简单、容错性好、低速输出转矩高、成本低、效率高等许多优良的特性，特别适合作电动汽车用驱动电机在各种工况下运行，近年来为电动汽车行业所关注。
图3-1-8 开关磁阻电机
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