电动汽车的电机怎样产生动力?

  • 2016-08-09 10:15
  • 来源:AI汽车制造业

摘要:在电动汽车中,电动机是非常重要的一个关键零部件,此前我们已经陆续介绍过 电动机都有哪些类型? 电动机有什么性能特点?此篇解析两种不同类型的电动机如何产生动力!

在电动汽车中,电动机是非常重要的一个关键零部件,此前我们已经陆续介绍过 电动机都有哪些类型? 电动机有什么性能特点?此篇解析两种不同类型的电动机如何产生动力!

交流异步电动机怎样产生动力呢?

交流电动机的工作原理:通电绕组在旋转磁场里转动。

电动汽车的电机怎样产生动力?

电动机中的定子和转子并不接触,为什么给定子绕组通上交流电后,转子就会旋转呢?其工作原理应用到两大电磁定律:法拉第定律和楞次定律。

当定子上缠绕的绕组通上交流电后,由于交流电的特性,定子绕组就会产生一个旋转的电磁场。转子上的绕组是一个闭环导体,它处在定子的旋转磁场中就相当于在不停地切割定子的磁感应线。根据法拉第定律,闭合导体的一部分在磁场里做切割磁感应线的运动时,导体中就会产生电流,而这个电流又会形成一个电磁场。

这样,在电动机中就有了两个电磁场:一个是接通外部交流电后而产生的定子电磁场;另一个是因切割定子电磁感应线而产生电流后形成的转子电磁场。根据楞次定律,感应电流的磁场总要反抗引起感应电流的原因(转子绕组切割定子电磁场的磁感应线),也就是尽力使转子上的导体不再切割定子磁场的磁感应线,这样的结果就是:转子上的导体会“追赶”定子的旋转电磁场,也就是使转子跟着定子旋转电磁场旋转,最终使电动机开始旋转。

由于转子总是在“追赶”定子电磁场的旋转速度,并且为了能够切割磁感应线而产生感应电流,转子的转速总要比定子电磁场的转速慢一点点(约为2%~5%),也就是异步运行,所以才将这种产生感应电流的电动机称为交流异步电动机。

以下是单向交流电动机的构造:


电动汽车的电机怎样产生动力?

通用汽车交流异步电动机的构造如下:

电动汽车的电机怎样产生动力?

永磁同步电动机怎样产生动力?

在交流异步电动机中,转子磁场的形成要分两步走:第一步是定子旋转磁场先在转子绕组中感应出电流;第二步是感应电流再产生转子磁场。在楞次定律的作用下,转子跟随定子旋转磁场转动,但又“永远追不上”,因此才称其为异步电动机。如果转子绕组中的电流不是由定子旋转磁场感应的,而是自己产生的,则转子磁场与定子旋转磁场无关,而且其磁极方向是固定的,那么根据同性相斥、异性相吸的原理,定子的旋转磁场就会拉动转子旋转,并且使转子磁场及转子与定子旋转磁场“同步”旋转。这就是同步电动机的工作原理。

根据转子自生磁场产生方式的不同,又可以将同步电动机分为两种:

一是将转子绕组通上外接直流电(励磁电流),然后由励磁电流产生转子磁场,进而使转子与定子磁场同步旋转。这种由励磁电流产生转子磁场的同步电动机称为励磁同步电动机。

二是干脆在转子上嵌上永久磁体,直接产生磁场,省去了励磁电流或感应电流的环节。这种由永久磁体产生转子磁场的同步电动机,就称为永磁同步电动机。


电动汽车的电机怎样产生动力?

以下是通用汽车和奥迪的永磁同步电动机的构造:

电动汽车的电机怎样产生动力?

最后还必须说一下,永磁同步电动机有什么特点呢?

永磁电动机具有较高的功率/质量比,体积更小,质量更轻,比其他类型电动机的输出转矩更大,电动机的极限转速和制动性能也比较优异,因此永磁同步电动机已成为现今电动汽车应用最多的电动机。但永磁材料在受到振动、高温和过载电流作用时,其导磁性能可能会下降,或发生退磁现象,有可能降低永磁电动机的性能。另外,稀土式永磁同步电动机要用到稀土材料,制造成本不太稳定。(本文节选自机械工业出版社《电动汽车为什么会跑》) 


【论坛】 中国新能源汽车动力电池产业技术发展高峰论坛

2016年9月23-24日,中国新能源汽车动力电池产业技术发展高峰论坛将在张家港市沙洲湖酒店隆重召开。本次论坛由电动汽车资源网携同江苏天鹏电源有限公司共同举办,江苏华东锂电技术研究院协办。论坛将邀请动力电池知名专家、整车企业/动力电池企业/BMS企业/电池充放电设备企业/测试机构/整车控制器企业/运营(用户)企业/零部件企业的技术负责人等共计400余人,深入探讨动力电池相关技术问题。在动力电池目录与新能源车目录捆绑的大背景下,一场接地气的动力电池产业技术流豪门盛宴,诚邀您报名参加(点击进入报名通道>>)!咨询电话:0755-25924549  0755-82426525

网友评论文明上网理性发言,请遵守评论服务协议
账号登录注册后参与评论

零配件专利 一种电动汽车与电网互动双向计量方法

本发明公开了一种电动汽车与电网互动双向计量方法,主要包括直流电能的双向计量和计费。
关键字: 电动汽车 电网互动
2016-05-24

零配件专利 一种电动汽车可调整转向柱

本实用新型属于电动汽车防脱溃缩技术领域,具体的说是一种电动汽车可调整转向柱,主要是为了提供一种结构简单适用的电动汽车转向柱体结构,降低工人的劳动强度

零配件专利 带摄像头安装支架的电动汽车下镜壳

本实用新型涉及汽车制造领域,具体说是一种带摄像头安装支架的电动汽车下镜壳,包括下镜壳体,所述下镜壳体内侧摄像头凹槽两侧设置有固定凸筋,所述固定凸筋上设置有配合螺孔
2016-03-21

零配件专利 前纵梁总成焊接工作站的结构

本实用新型涉及一种焊接工作站。一种前纵梁总成焊接工作站的结构,包括焊接夹具、焊接机器人和控制系统,所述的焊接夹具包括左右对应设置的两立柱、和通过转轴连接在两立柱之间的双工位旋转架
2016-03-17

零配件专利 一种汽车电子稳定程序控制系统及控制方法

本发明公开了一种汽车电子稳定程序控制系统及控制方法,包括发电机制动装置和制动器制动装置,所述发电机制动装置包括制动总泵、切换阀和踏板模拟器以及与汽车驱动轮作用的发电机
关键字: 稳定程序控制...
2016-03-15
电车资源2019年活动排期
关闭
东风俊风纯电动物流车秒杀