电动汽车电动机 是指依据电磁感应定律实现电能的转换或传递的一种电磁装置。电动机也称(俗称马达),在电路中用字母“M”(旧标准用“D”)表示。它的主要作用是产生驱动转矩,作为用电动汽车的动力源。
电动汽车电动机可分为交流电动机、直流电动机、交/直流两用电动机、控制电动机(包括步进、测速、伺服、自整角等)、开关磁阻电动机及信号电动机等多种。适用于电力驱动的电动机可分为直流电动机(将直流电能转换为机械能的电动机)和交流电动机(将交流电能转换为机械能的电动机)两大类。目前在电动汽车上已应用的和有应用前景的有直流电动机、交流感应(异步)电动机、永磁无刷电动机、开关磁阻电动机等。
汽车行驶的特点是频繁地启动、加速、减速、停车等。在低速或爬坡时需要高转矩,在高速行驶时需要低转矩。电动机的转速范围应能满足汽车从零到行驶速度的要求,即要求电动机具有高的比功率和功率密度。电动汽车电动机应满足的主要要求可归纳为如下10个方面:
(1) 高电压。在允许的范围内,尽可能采用高电压,可以减小电动机的尺寸和导线等装备的尺寸,特别是可以降低逆变器的成本。工作电压由THS的274 V提高到THS B的500 V;在尺寸不变的条件下,功率由33 kW提高到50 kW,转矩由350 N"m提高到400ON"m。可见,应用高电压系统对汽车动力性能的提高极为有利。
(2)转速高。电动汽车所采用的感应电动机的转速可以达到8 000一12 000 r/min,高转速电动机的体积较小,质量较轻,有利于降低装车的装备质量。
(3)质量轻,体积小。电动机可通过采用铝合金外壳等途径降低电动机的质量,各种控制装置和冷却系统的材料等也应尽可能选用轻质材料。电动汽车驱动电动机要求有高的比功率(电动机单位质量的输出功率)和在较宽的转速和转矩范围内都有较高的效率,以实现降低车重,延长续驶里程;而工业驱动电动机通常对比功率、效率及成本进行综合考虑,在额定工作点附近对效率进行优化。
(4)电动机应具有较大的启动转矩和较大范围的调速性能,以满足启动、加速、行驶、减速、制动等所需的功率与转矩。电动机应具有自动调速功能,以减轻驾驶员的操纵强度,提高驾驶的舒适性,并且能够达到与内燃机汽车加速踏板同样的控制响应。
(5)电动汽车驱动电动机需要有4一5倍的过载,以满足短时加速行驶与爬坡度的要求,而工业驱动电动机只要求有2倍的过载就可以了。
(6)电动汽车驱动电动机应具有高的可控性、稳态精度、动态性能,以满足多部电动机协调运行,而工业驱动电动机只要求满足某一种特定的性能。
(7)电动机应具有高效率、低损耗,并在车辆减速时,可进行制动能量回收。
(8)电气系统安全性和控制系统的安全性应达到有关的标准和规定。电动汽车的各种动力电池组和电动机的工作电压可以达到300 V以上,因此必须装备高压保护设备以保证安全。
(9)能够在恶劣条件下可靠工作。电动机应具有高的可靠性、耐温和耐潮性,并在运行时噪声低,能够在较恶劣的环境下长期工作。
(10)结构简单.适合大批量生产,使用维修方便.价格便宜等。