电动汽车电动机设计与选择

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内置式永磁同步电动机的设计与分析

内置式永磁同步电动机的设计与分析

内置式永磁同步电动机的设计与分析内置式永磁同步电动机是一种新增加的电动汽车驱动系统,其采用永磁同步电动机作为电机,并将其安装在运动机构内部。

相对于传统方式的后置式安装,内置式永磁同步电动机具有结构紧凑、空间利用率高、功率密度大等优势。

下面是对内置式永磁同步电动机设计与分析的详细介绍。

首先,内置式永磁同步电动机的设计需要考虑的关键参数包括功率、转速、转矩和效率,这些参数将直接影响电机的工作性能。

根据实际需求和电机工作条件,可以选择合适的电机类型和规格。

常见的永磁同步电动机包括表面永磁电机和内置式永磁电机两种,内置式永磁电机由于其结构更加紧凑,传导损失更小,能效更高,因此在电动汽车领域应用广泛。

其次,内置式永磁同步电动机的分析需要考虑电磁特性和结构特点。

在电磁特性方面,主要研究电机的磁场分布、磁势、磁链和电磁力等,可通过有限元分析和磁路分析进行模拟和计算。

在结构特点方面,主要研究电机的尺寸、材料和制造工艺,以提高电机的性能和可靠性。

针对内置式永磁同步电动机的实际应用,还需要进行效率分析和控制策略设计。

电动机的效率直接影响其能量转换效率和整车的续航里程。

通过分析电机的效率特性曲线和工作点,可以优化电机的设计和控制策略,提高其效率和动力性能。

常见的控制策略包括电流控制、转矩控制和速度控制等。

最后,内置式永磁同步电动机还需要进行热设计和散热分析。

由于电机在工作过程中会产生较大的热量,为了保证电机的正常工作,需要设计合适的散热系统。

可通过热传导模型和流体力学分析,以及传热实验进行散热效果验证,优化散热结构和方式,提高电机的散热效果。

综上所述,内置式永磁同步电动机的设计与分析工作涉及多个方面,包括电机类型选择、电磁特性分析、结构设计、效率分析、控制策略设计和散热分析等。

只有充分考虑这些因素,才能设计出性能良好、高效可靠的内置式永磁同步电动机,推动电动汽车的发展。

新能源汽车电动汽车动力及控制技术设计_毕业设计论文

新能源汽车电动汽车动力及控制技术设计_毕业设计论文

新能源汽车电动汽车动力及控制技术设计_毕业设计论文一、内容概述电动汽车动力系统设计概述了电动汽车动力系统的基本构成和关键参数,包括电池组、电机、电控系统等主要部件的选择与配置。

对不同类型的动力系统设计方案进行比较分析,旨在选择最优设计方案以实现电动汽车的高效、稳定和可靠运行。

电池管理技术是论文的核心内容之一,主要涉及电池的充电与放电特性分析,电池的容量及寿命评估等方面。

本文重点研究如何提升电池的储能性能和安全性能,降低电池成本,以实现电动汽车的可持续发展。

电机控制技术着重探讨电机的性能优化和效率提升方法,包括电机的控制策略、调节方式以及控制算法等。

还将对电机控制技术的智能化发展进行深入探讨,以期实现电机的高效、精确控制。

智能化能量管理策略是本论文的另一个重点研究方向。

通过对电动汽车运行过程中的能量消耗进行实时监测和优化管理,实现电动汽车的能量利用效率最大化。

还将探讨如何通过智能化技术实现电动汽车的自动驾驶和智能导航等功能。

1. 背景介绍:阐述新能源汽车的发展背景,电动汽车的重要性和发展趋势。

在当前社会,新能源汽车的发展已然成为全球汽车工业的大势所趋。

面对环境污染与能源短缺的双重压力,新能源汽车作为绿色、低碳、高效的交通方式,正日益受到全球各国的重视和推动。

尤其是电动汽车,由于其零排放、高效率的特性,已然成为新能源汽车领域中的领军角色。

发展背景:随着科技的进步和社会的发展,传统燃油汽车的排放问题日益凸显,对环境的污染和对资源的消耗引起了全球的关注。

为了应对这些问题,各国政府和企业纷纷转向新能源汽车的研发和生产。

新能源汽车应运而生,它的发展不仅是汽车工业技术进步的体现,更是人类社会对环境友好、可持续发展的追求。

电动汽车的重要性:电动汽车作为新能源汽车的一种,以其独特的优势在市场上占据了重要的地位。

电动汽车具有零排放的特点,它可以有效减少尾气排放,改善空气质量。

电动汽车的能效高,能源利用率远高于传统燃油汽车。

电动汽车动力传动系统的设计与研究

电动汽车动力传动系统的设计与研究

电动汽车动力传动系统的设计与研究随着环境保护意识的不断增加和对可再生能源的追求,电动汽车作为一种绿色、可持续的交通方式逐渐成为大众关注的焦点。

与传统内燃机汽车相比,电动汽车具有零排放、低噪音和能源效率高等显著优势。

而电动汽车动力传动系统的设计和研究则是电动汽车技术发展的核心。

一、动力传动系统概述电动汽车的动力传动系统可以分为两大部分:电动机和驱动系统。

电动机是电动汽车的核心动力装置,负责将电能转化为机械能,驱动汽车在道路上行驶。

驱动系统则是将电能通过电控装置送达电动机,以供其正常工作。

动力传动系统的设计和研究旨在提高电动汽车的驱动效率、续航里程和行驶性能。

二、电动机技术发展1. 直流电机直流电机是早期电动汽车使用最广泛的电动机类型。

其结构简单,容易控制,但效率较低且寿命短。

随着技术的进步,直流电机逐渐被新型电动机所取代。

2. 永磁同步电机永磁同步电机是现代电动汽车中最常用的电动机类型。

其具有高效率、高功率密度和自冷却等优点。

永磁同步电机通过与电机配套的控制系统,可实现高效的动力输出和响应速度快的调节特性。

3. 感应电机感应电机是另一种常见的电动汽车电动机类型。

它结构简单,维护成本低,但效率相对较低。

感应电机适用于那些对动力要求不高、价格敏感的电动汽车。

三、驱动系统技术发展1. 单速驱动系统传统的单速驱动系统是最简单的驱动系统,通过单个齿轮箱将电能传递到电动机。

这种系统结构简单,成本较低,但限制了车辆的行驶性能。

2. 双速驱动系统双速驱动系统通过增加一个齿轮箱,在不同速度下实现更好的功率输出和驱动效果。

这种系统相对于单速驱动系统来说,可以提供更大的扭矩和更佳的加速性能。

3. 多速驱动系统多速驱动系统是近年来研究的热点之一。

它通过多个齿轮箱将电能传递到电动机,以实现更灵活的驱动方式。

多速驱动系统可以根据实际需要,实现高效率的巡航和加速性能。

四、智能控制系统动力传动系统的智能控制是电动汽车技术发展的重要组成部分。

电机的选择

电机的选择

电机的选择电动客车对电机的性能要求电动机的作用是将电源的电能转化为机械能,通过传动装置或直接驱动车轮和工作装置。

电动客车的驱动电机通常要求能够频繁启动/停车、加速/减速,低速和爬坡时要求高转矩,高速行驶时要求低转矩,并要求变速范围大。

其主要参数包括:电动机类型、额定电压、机械特性、效率、尺寸参数、可靠性和成本等。

另外为电动机所配置的电子控制系统和驱动系统也会影响驱动电动机的性能。

工业电机通常优化在额定的工作点,电动汽车驱动电机比较独特,单独归为一类。

电动汽车电机与工业电机相比有很大的不同:1、电动汽车驱动电机需要有4-5倍的过载以满足短时加速或爬坡的要求;而工业电机只要求有2倍的过载就可以了。

2、电动汽车的最高转速要求达到在公路上巡航时基本速度的4-5倍,而工业电机只需要达到恒功率是基本速度的2倍即可。

3、电动汽车驱动电机需要根据车型和驾驶员的驾驶习惯设计,而工业电机只需根据典型的工作模式设计。

4、电动汽车驱动电机要求有高度功率密度(一般要求达到1kg/kw以内)和好的效率图(在较宽的转速范围和转矩范围内都有较高的效率),从而能够降低车重,延长续驶里程;而工业电机通常对功率密度、效率和成本进行综合考虑,在额定工作点附近对效率进行优化。

5、电动汽车驱动电机要求工作可控性高、稳态精度高、动态性能好;而工业电机只有某一种特定的性能要求。

6、电动汽车驱动电机被装在机动车上,空间小,工作在高温、坏天气、及频繁振动等等恶劣环境下。

而工业电机通常在某一个固定位置工作。

电动汽车电机的基本要求包括:1) 高电压。

在允许范围内尽量采用高电压,可减小电动机的尺寸和导线等装备的尺寸,特别是可降低逆变器(将直流电转化为交流电的装置)的尺寸。

2) 高转速。

高转速电动机体积小、质量轻,有利于降低电动客车的整车整备质量。

3) 质量轻。

电动机采用铝合金外壳以降低电动机质量,各种控制器装备的质量和冷却系统的质量等也要求尽可能小。

4) 较大的起动转矩和较大范围的调速性能。

新能源汽车新型电机的设计及弱磁控制

新能源汽车新型电机的设计及弱磁控制

新能源汽车新型电机的设计及弱磁控制1. 新能源汽车新型电机的设计是指针对传统燃油汽车所使用的内燃机而言,新能源汽车采用的是电动机作为动力源。

新能源汽车电机的设计主要考虑到其高效能、高可靠性以及对环境友好等特点。

新能源汽车电机的设计首先需要考虑其功率输出,根据不同车型和使用需求,确定电机的额定功率。

同时,还需要考虑电机的体积、重量以及散热性能等方面的因素,以满足车辆整体设计的要求。

2. 新能源汽车电机的设计还需要考虑其转矩特性,即电机在不同转速下的输出转矩。

转矩特性对于车辆的加速性能和爬坡能力等方面至关重要。

因此,设计者需要通过合理选择电机的磁路结构、绕组设计以及控制算法等方式来实现所需的转矩特性。

3. 弱磁控制是指在新能源汽车电机工作过程中,根据车辆的实际需求,对电机的磁场进行控制,以达到提高效率和降低能耗的目的。

弱磁控制能够在一定范围内调整电机的磁场强度,以适应不同工况下的工作要求。

弱磁控制需要考虑的关键因素包括电机的电磁特性、控制器的设计和算法以及动力系统的整体优化。

通过对电机的电流和电压进行精确控制,可以实现优化动力输出和提高能量转换效率的目标。

4. 在弱磁控制中,一种常用的方法是通过调整电机的电流控制来实现磁场强度的调节。

电机的磁场强度与电流之间存在一定的关系,通过控制电流的大小和方向,可以实现对磁场的精确调节。

5. 弱磁控制还需要考虑到电机的动态响应特性。

在不同工况下,电机的输出要求可能会发生变化,因此需要设计合适的控制算法来实现电机动态响应的调节。

这些算法通常基于电机的模型和控制理论,以实现优化的磁场调节效果。

总结起来,新能源汽车新型电机的设计需要考虑功率输出、转矩特性等方面的因素,并通过弱磁控制来实现磁场强度的调节。

弱磁控制需要综合考虑电机的电磁特性、控制器设计和算法,以实现优化的动力输出和能量转换效率。

4 电动汽车电动机

4 电动汽车电动机

定子
产生磁场,由定子铁心、定子绕组、铁心外侧的外壳、支承转子轴 的轴承组成。
转子
转子绕组有笼型和绕线型两种
异步电动机特点
效率高 结构简单 坚实可靠 免维护 体积小 重量轻
易于冷却 寿命长 本身成本低,但其 逆变器成本高
永磁同步电动机
永磁无刷电动机可以分为由方波驱动的无刷直流电动机系 统(BLDCM)和由正弦波驱动的无刷直流电动机系统 (PMSM),其中以永磁同步电机应用最为广泛目前,由 日本研制的电动汽车主要采用这种电机。如丰田的Prius 混联汽车。它们都具有较高的功率密度,其控制方式与感 应电机基本相同,因此在电动汽车上得到了广泛的应用, 是当前电动汽车专用电动机的研发热点。 BLDCM系统不需要绝对位置传感器,一般采用霍尔元件 或增量式码盘。PMSM系统需要绝对式码盘或旋转变压 器等转子位置传感器,这类电机具有较高的能量密度和效 率,其体积小、惯性小、响应快,非常适用于电动汽车的 驱动系统,有极好的应用前景。
交流永磁电机驱动系统特点
优点 高质量比功率,高效率等。 缺点 控制系统复杂,成本高,功率范围较小等。
开关磁阻电机驱动系统特点
优点 ◇高起动转矩、低起动电流 ◇高效率、低损耗 ◇电机结构简单,适应于高速运转,成本低 ◇电机功率电路简单 ◇可靠性好 ◇良好的适应性 缺点 控制系统复杂,输出转矩波动较大,振动大、噪声大等。
电机驱动系统总结
目前电动汽车电驱动系统的研究主要集中在以下几 个方面: 无速度传感器、无位移传感器的交流驱动系统是今 后发展方向之一; 效率优化控制,在电动汽车上显得特别重要; 电机参数的自动测量、控制系统参数的自动整定是 高性能控制系统的一个标志; 高效率、大容量和高可靠性的永磁材料、设计和制 造。

电动汽车用永磁同步电机的设计及优化

电动汽车用永磁同步电机的设计及优化

电动汽车用永磁同步电机的设计及优化随着环保意识的不断提高,越来越多的人开始关注电动汽车。

而电动汽车的核心部件就是电动机,其中永磁同步电机因其高效率、高性能和高可靠性而备受青睐。

本文将从理论层面对永磁同步电机的设计及优化进行探讨。

我们需要了解永磁同步电机的基本原理。

永磁同步电机是一种采用永磁体作为转子磁场源的同步电机。

它通过控制定子绕组中的电流,使转子产生旋转磁场,从而实现电能向机械能的转换。

与传统的异步电机相比,永磁同步电机具有更高的效率、更低的转速波动和更好的启动性能。

要设计出一款优秀的永磁同步电机并非易事。

在实际应用中,我们需要考虑多种因素,如电机的功率密度、温升、噪音等。

为了满足这些要求,我们需要对永磁同步电机进行优化设计。

具体来说,我们可以从以下几个方面入手:一、选择合适的永磁材料永磁材料的性能直接影响到电机的性能。

目前市场上主要有两种类型的永磁材料:NdFeB和SmCo。

其中,NdFeB具有较高的能积和较高的工作温度,适用于大功率、高转速的应用;而SmCo则具有较低的能积和较低的工作温度,适用于小功率、低转速的应用。

因此,在设计永磁同步电机时,需要根据具体的应用需求选择合适的永磁材料。

二、优化定子结构定子是永磁同步电机的重要组成部分,其结构对电机的性能有着重要影响。

一般来说,定子结构包括定子绕组、定子铁芯和定子端盖等部分。

为了提高电机的效率和降低温升,我们可以采用以下几种方法优化定子结构:1. 采用高效绕组材料和工艺:例如采用铜材代替铝材以减少电阻损耗;采用真空浸渍法或热压法形成绝缘层以提高绕组的绝缘强度;采用多层绕组结构以增加导体截面积以降低电阻损耗。

2. 优化定子铁芯结构:例如采用空心式定子铁芯以减少重量;采用特殊的几何形状以提高磁场分布均匀性;采用特殊的冷却方式以降低温升。

3. 优化定子端盖结构:例如采用高强度材料以增加刚度;采用特殊的密封结构以防止进水和灰尘;采用特殊的散热结构以降低温升。

电动汽车用永磁同步轮毂电机的设计及分析

电动汽车用永磁同步轮毂电机的设计及分析

摘要作为清洁能源汽车,电动汽车具有高能效,低噪音和零排放,成为世界新能源汽车发展的主要方向。

而对于永磁同步电动机,其结构简单,运行效率高,功率密度高,调速性能优良,符合电动汽车用电动机的要求。

因此,它在汽车工业中受到很多关注,并已广泛应用于电动汽车领域。

本文在有限元分析的基础上,采用场路结合的设计方法进行了电动汽车用永磁同步轮毂电机的设计和运行特性分析。

分析磁路结构参数变化对电机性能的影响,开发出适用于电动汽车的高效率、高功率密度、高过载能力的驱动电机,并由此总结了适用于电动汽车驱动的永磁同步电动机的设计方法,为后续系列产品的开发奠定了基础。

本文的主要研究工作有以下几个部分:根据电动汽车发展的关键技术,结合电动汽车的特殊运行条件和动力驱动特性,分析各种电动机性能的优缺点。

本文选择内置永磁同步电动机作为研究对象,通过对其结构特点和工作原理的分析,确定设计任务目标,使设计突出电动汽车驱动电机的特性。

以有限元软件为基础,依据电机学和相关电磁场理论,本文采用场路结合设计方法,确定了电机的设计方案,进行了电机主要尺寸设计、绕组方案确定、极槽配合选择、永磁体参数计算、永磁体充磁方向分析、气隙长度的设计等工作,完成样机的初步设计方案;然后根据电机电磁设计方案,建立有限元求解模型,对电机进行有限元分析计算,主要是对电机的空载、负载及过载工况进行仿真,并在此基础上研究电机的磁场分布、气隙磁密、空载反电动势、齿槽转矩、转矩转速以及永磁体涡流损耗等;研究相关结构的参数变化对电机的影响;从转子结构方面分析电机的弱磁扩速性能;为保证所设计的电机结构在运行时能够满足实际工况的机械强度需求,还对电机进行机械结构仿真,确保电机的各部分的应力能够满足所用材料的屈服强度的要求,保证电机的稳定运行。

最后依据设计结果制作了额定功率8.5kW、额定转速650r/min的样机,对样机的性能进行试验测试,测试结果表明样机具有较大的过载倍数和高效运行区域,达到预期设计目标。

纯电动汽车电动机的材料选择和应用

纯电动汽车电动机的材料选择和应用

纯电动汽车电动机的材料选择和应用随着环保意识的增强和电动汽车技术的不断进步,纯电动汽车作为一种无污染、零排放的交通工具,受到了越来越多人的关注和青睐。

作为纯电动汽车的核心部件之一,电动机的材料选择和应用直接关系到整个车辆的性能和使用寿命。

本文将对纯电动汽车电动机的材料选择和应用进行探讨。

首先,纯电动汽车电动机的材料选择需要考虑以下几个方面的需求:电磁性能、耐高温性能、节能性能和轻量化等。

根据这些需求,电动机的核心部件——转子和定子的材料选择至关重要。

对于转子材料的选择,由于电动机工作时需要产生电磁场,因此需要选择具有良好导电性的材料。

目前常用的转子材料有铜、铝及其合金。

铜具有良好的导电性能、机械强度和耐高温性能,但其密度较大,会增加电机的总重量。

相比之下,铝具有较低的密度,可以有效减轻电机的重量,但其导电性能和耐高温性能相对较差。

为了取得良好的综合性能,现在常采用铜和铝的复合材料来制造转子,以兼顾导电性和轻量化的需求。

定子材料的选择同样重要。

传统的定子材料主要为硅钢片,因其具有较好的导磁性能和磁滞损耗特性。

然而,硅钢片的强度较低,容易受到振动和温度的影响。

近年来,随着材料科学的发展,新型的硅钢合金材料逐渐被应用于纯电动汽车电动机定子的制造中。

这些新型材料具有较高的强度和导磁性能,同时还能抵抗高温和振动等外界条件的影响。

除了转子和定子材料的选择外,电动机的散热性能也是需要考虑的一个重要因素。

长时间高负载工作时,电动机会产生大量的热量,如果不能及时散热,会导致电机温度升高,影响其性能和寿命。

因此,外壳和散热部件的材料选择至关重要。

常用的材料有铝合金和镍钛合金等,这些材料具有良好的导热性能和机械强度,同时也具备一定的耐腐蚀性能,能够有效提高电机的散热效果。

然而,在选择电动机材料时,还需注意价值链的全球供应链可持续性。

电动汽车产业的迅速发展,对相关材料的供应链提出了新的挑战。

例如,稀土材料在电动汽车电动机中的应用需求大大增加,但全球稀土资源有限,价格上涨,这对发展纯电动汽车产业带来了不确定因素。

新能源汽车电动机驱动系统设计

新能源汽车电动机驱动系统设计

新能源汽车电动机驱动系统设计随着环境保护意识的日益增强和传统能源的日益消耗,新能源汽车越来越受到重视。

而电动机作为新能源汽车的核心部件之一,在驱动系统的设计中发挥着至关重要的作用。

一、电动机种类电动机种类繁多,其中最常用的是交流电动机和直流电动机。

在新能源汽车中,由于电池的电压为直流电,更为常用的是直流电动机。

此外,还有永磁同步电机、感应电机等种类。

二、电动机性能指标在设计电动机驱动系统时需要考虑到电动机的各项性能指标。

主要指标包括:1.效率:电动机的效率决定了其能够将电能转化为机械能的能力,因此需要保证其高效率。

2.转矩:电动机的输出转矩需要满足车辆驱动的需求,因此需要根据车辆质量和阻力等因素进行匹配。

3.功率:电动机的功率需要在驱动车辆的同时保证其不超过最大功率,以保证电动机的使用寿命。

4.响应时间:电动机的响应时间越短,对车辆的控制越精准,因此需要尽可能保证其响应时间较短。

三、电动机驱动系统的设计电动机驱动系统的设计需要从整体上考虑,主要包括电池、变频器、电机控制器、电机等几个组成部分。

其中,电池作为电动汽车的能量来源,需要根据需求进行合理配置,以保证其电量的充足和供电的稳定性。

变频器和电机控制器主要负责对电机进行控制,以保证其输出的电流和电压满足车辆驱动的需求,并通过控制电机的转速和转矩等参数实现车辆的灵活控制。

此外,在设计电动机驱动系统时还需要考虑到三相桥式逆变器、电容等关键部件的选择和配置,以保证整个系统的稳定性和安全性,并通过不断进行实验和优化,不断提升电动机驱动系统的性能和可靠性。

四、结语电动机驱动系统的设计是新能源汽车中极为重要的一个环节,不仅需要考虑到电动机等关键部件的性能指标,还需要从整体上考虑,进行合理配置和控制。

随着新能源汽车的不断发展和普及,电动机驱动系统的设计也将不断迭代和完善,以更好地满足人们对于节能环保和新型出行方式的需求。

电动汽车驱动电机的设计与选型

电动汽车驱动电机的设计与选型

电动汽车驱动电机的设计与选型全世界的汽车保有量和使用量的逐日增大,世界能源问题越来越突出,电动汽车方向逐渐出现并在汽车领域占有了一个非常重要的位置。

早在20世纪50年代初,美国人罗伯特就发明了一种将电动机、传动系统和制动系统融为一体的轮毂装置。

该轮毂于1968年被通用电气公司应用在大型的矿用自卸车上。

相对与传动汽车、单电机集中驱动的汽车,轮毂电机式电动汽车具有以下优点:动力控制通过电子线控技术实现对各电动轮进行无级变速控制,以及各电动轮之间的差速要求,省略了传统汽车所需的波箱、离合器、变速器、传动轴等;在电机所安装的位置同时可见,整车的结构变得简洁、紧凑,车身高降低,可利用空间大,传动效率高。

容易实现各电动轮的电气制动、机电复合制动和制动能量回馈。

底盘结构大为简化,使整车总布置和车身造型设计的自由度增加。

若能将底盘承载功能与车身功能分离,则可实现相同底盘不同车身造型的产品多样化和系列化,从而缩短新车型的开发周期,降低开发成本。

若在采用轮毂电机驱动系统的四轮电动汽车上导入线控四轮转向技术(4WS),实现车辆转向行驶高性能化,可有效减小转向半径,甚至实现零转向半径,大大增加了转向灵便性。

(说起来很轻松,但是如果真正实现起来,上面那段话恐怕十年之内都没办法产业化,比如机电复合制动,比如制动能量回馈,原理不难,难的是在技术、成本、产业、供应商等等条件都成熟起来之后......)1.电动汽车基本参数参数确定1.1 该电动汽车基本参数要求,如下表:1.2 动力性指标如下:最大车速X;在车速=60km/h时爬坡度5%(3度);在车速=40km/h时爬坡度12% (6.8度);原地起步至100km/h的加速时间;最大爬坡度(16度);0到75km/h加速时间;具备2~3倍过载能力。

2.电机参数设计一般来说,电动汽车整车动力性能指标中最高车速对应的是持续工作区,即电动机的额定功率;而最大爬坡度和全力加速时间对应的是短时工作区(1~5min),即电动机的峰值功率。

电动汽车动力性能参数匹配设计

电动汽车动力性能参数匹配设计

电动汽车动力性能参数匹配设计随着环保意识的增强和石油资源的枯竭,电动汽车作为一种零排放的可持续交通工具,逐渐受到了人们的关注和青睐。

电动汽车的动力性能参数是评价其综合性能的重要指标之一,正确的参数匹配设计可以提高电动汽车的行驶性能和能耗效率。

本文将对电动汽车的动力性能参数进行详细的匹配设计,包括最大功率、最大扭矩、续航里程和充电时间等参数。

一、最大功率和最大扭矩参数的匹配设计最大功率和最大扭矩是衡量电动汽车动力性能的重要指标,它们直接影响着汽车的加速性能和爬坡能力。

一般来说,汽车的最大功率和最大扭矩越大,其动力性能越好。

但是,功率和扭矩的大小与电动汽车的总重量、电机功率和电池容量等因素有关。

首先,根据电动汽车的总重量,确定合适的最大功率。

总重量包括车辆本身的重量以及乘客和货物的重量。

一般来说,车辆总重量越大,所需的最大功率越大。

然后,根据电机的额定功率和效率以及电池容量,计算出电动汽车所需的最大扭矩。

电机的额定功率一般取电动汽车最大功率的1.2倍,以满足车辆最大功率输出的需求。

电池的容量大小直接影响着电动汽车的续航里程,应根据用户的使用习惯和需求进行匹配设计。

二、续航里程的匹配设计电动汽车的续航里程是衡量其电池容量和能耗效率的重要指标。

续航里程越长,表示电动汽车的能耗效率越高,使用时间越长。

电动汽车的续航里程与电池容量、电池能量密度和电动机效率等因素有关。

首先,根据用户的使用需求和习惯,确定合适的续航里程。

一般来说,城市通勤的用户对续航里程的要求不高,一般在150km左右即可满足日常出行需求。

对于长途出行的用户,需要更高的续航里程,一般在300km以上。

然后,根据电池的能量密度和电池容量,计算出所需的电池重量。

电池能量密度越大,表示电池单位体积或单位重量所储存的能量越多,可以提高电动汽车的续航里程。

根据所需的电池重量和电动汽车总重量,可以确定电池的种类和容量。

三、充电时间的匹配设计充电时间是衡量电动汽车充电效率的重要指标。

纯电动汽车电动机选配

纯电动汽车电动机选配

整车技术参数取值:最高车速 80km/h 爬坡车速 5km/h 最大爬坡度 30° 加速时间 10s 传动系效率 0.9 滚动阻力系数 0.02 电机过载系数 4.5 电机扩大恒功率区系数 2一、电机峰值功率及额定功率的匹配电机的功率大小直接关系到电动汽车的动力性的好坏。

电机功率越大,电动汽车的加速性能和最大爬坡度越好,但电机的体积和质量也会相应地增加,同时电机不能经常保持在高效率下工作,降低了电动汽车的能量利用率,降低了汽车的行驶里程。

驱动电机的最大功率(P max e )必须满足最高车速时的功率(P e )、最大爬坡度时的功率(P a )及根据加速时间的功率(P c )要求,即:P maxe ],,max[c a e P P P ≥。

其中,⎪⎪⎭⎫⎝⎛+=15.2136002max max Au C mgf u P D Te η ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++=15.21sin cos 36002max max i D T ia Au C mg mgf u P ααη ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯++=a aD a a a a Ta c t Au C t u mgf t u m t P 5.215.215.123600132δη 式中:max u ——最高车速,km/h ; T η——传动系机械效率; m ——电动汽车整备质量,kg ; f ——滚动阻力系数; D C ——空气阻力系数; A ——迎风面积,m 2;max α——最大爬坡度,(︒); i u ——爬坡车速,km/h ;a u ——汽车的加速末速度,km/h ; a t ——汽车加速时间,s 。

kw P 52.6=εkw P a 1.10=kwP c 2.4=电机的峰值功率与额定功率的关系为:额峰P Pλ=式中:峰P ——电机峰值功率,kw ; 额P ——电机额定功率,kw ; λ——电机过载系数。

根据max e P 选择驱动电机的峰值功率,这里选择=额P10kw ,=峰P 45kw 。

新能源汽车驱动永磁同步电机的设计

新能源汽车驱动永磁同步电机的设计

新能源汽车驱动永磁同步电机的设计摘要:目前,用于电动车的永磁同步电动机的调速系统以其结构简单、运行可靠、效率高、维护量小等优点,发展得越来越快。

由于单位功率因数控制策略能节省变流器容量,缩小变流器体积,减少工业成本,在电动车工业领域具有广阔的前景。

文章从永磁网步电机的概述出发,重点讨论了新能源汽车驱动永磁同步电机的设计。

关键词:新能源汽车;汽车驱动;永磁同步;电机设计引言近年来迫于石油资源短缺、环境污染严重以及全球气候变暖趋势的压力,各国政府都在力推节能减排,而新能源汽车以其低排放、低污染特性得到各国政府的大力扶持,其发展形势如火如茶。

与同规格其他类型的电机相比,永磁同步电机性能更加可靠,功率密度、效率以及转矩电流比更高,运行时振动和噪声水平更低,这种优异的性能推动了新能源汽车驱动系统向着永磁化的方向大步迈进,成为了整个新能源汽车行业乃至轨道机车行业的发展方向。

一、永磁同步电机的概述永磁同步电机的体积小、噪声低、效率高、功率密度较大,在电力电子技术与现代控制理论迅速发展的大环境下,这些优点使PISM渐渐得到了广泛的应用。

永磁同步电机的直接转矩控制(DTC)是在失最控制发展日渐成熟之后兴起的另一种高性能交流调速技术。

由于拥有控制结构简洁、动态响应较快、对电机参数依赖较少等特点,直接转矩控制已成为学术界研究的热点。

在现代交流调速系统领域中,速度传感器由于存在降低系统可靠性,增加系统成本等问题,已经大大制约了交流传动系统的发展,所以采用无速度传感器的调速方案是当今国内外研究的趋势。

永磁同步电机无速度传感器的研究方法主要有基于磁链位置的估算法、基于反电动势法、滑膜观测器法、扩展卡尔曼滤波法、高频注入法、人工智能估算法、模型参考自适应法(MRAS)。

因为模型多考自适应法具有控制相对简单面且精度高的优点,所以本文将模型参考自适应法应用到永磁同步电机调速系统当中。

将永盛同步电机本身作为参考模型,将含有转子转速的模型作为可调模型,采用并联型结构进行速度辨识,两个模型的输出量物理意义相同。

纯电动汽车动力驱动系统电动机的选择方法之研究

纯电动汽车动力驱动系统电动机的选择方法之研究
d veo ng u e lc i c rs b sc a a ee s a d e f r a c e uie e t, a c r ig o h e a o e e lpi p r ee t c a ’ a i p m tr r r n p o m n e r q r m n s c o d t t b v r n p i i ls d tr ie em o o ra  ̄e sa dd a t em o o e f r a c u v s a dp o i e eb ssi rncp e , ee m n dt t r h pa m r n r w trp ro h m n ec r e , n r v d d t a i h n o d rt ho s p r p it o e a s iso  ̄ tm . r e oc o ea p o raep w rtn m sin s e r K e w o d :pu eee t i e c e , o o , scp r m e e s y rs r l cr cv hils m t r ba i a a t r ,m a c i p i ia i n t h ngo tm z to
提 供 了依据 。
关键 词 :纯 电动 汽 车 ;电动 机 ;基 本 参数 ;匹配优化
Absr c :Th sp p rfrti to u e oo ft e ee ti e il ‘ a i r p ris a sa ls d t tat i a e s nr d c dt m t ro lcrc v h ce Sb scp o e te , nde tb ihe i he h he m ah m a ia o e f p r lc i v h ce S m o o ro m a c a a ee s r m e v h c e r ̄ n t e tc l m d l o u e e e t c e il ’ r t r pef r n e p rm t fo r h t e i l d i g

基于台架试验的电动汽车用永磁同步电动机设计分析

基于台架试验的电动汽车用永磁同步电动机设计分析

车辆工程技术10车辆技术基于台架试验的电动汽车用永磁同步电动机设计分析韩 健(江淮汽车新能源乘用车公司新能源汽车研究院,合肥 230000)摘 要:电动汽车用永磁同步电机的设计、仿真及优化、测试,已经作为电动汽车行业一个单独的发展方向和分支迅速发展。

通过本文的研究,可以掌握永磁电机设计的基本方法改进措施,对我国永磁同步电机事业的发展,加速电动汽车取代燃油汽车的更迭步伐,都具有积极的意义。

关键词:电动汽车;永磁同步电动机;设计1 永磁同步电动机设计的基本要求 (1)为了满足电动汽车的正常运行及启停、变速、爬坡等工况下的运行要求,需要保证电动机的低速大转矩及高速恒功率运行,同时需要保证电动机具宽调速范围以满足电动汽车对于车速的要求。

(2)要求电机的运行效率尽可能高,同时在各种不同的运行工况下都具有最佳的转矩/效率输出,以保证电动汽车在一次充电完成后具有尽可能高的续航距离。

(3)由于电动汽车车体空间有限,要求驱动电机的体积不宜过大,同时受限于电动汽车整车重量的要求,要求电动机在体积小、重量轻的同时能保证其具有足够大的机械强度以适应震动颠簸的路况。

(4)电动汽车的驾驶上要满足运行平稳,当电机驱动系统出现故障时,必须有相应有效的安全保护措施。

2 永磁同步电动机分类 (1)径向磁通永磁同步电机。

径向磁通永磁同步电机主要结构部分包括定子和转子两部分,组合形式有内转子、外转子两种结构形式,如图1所示。

定子部分主要由硅钢片叠压而成的铁芯以及由铜线或者铜导体组成的绕组,定子槽型尺寸和绕组的连接方式以及结构可以根据设计要求进行相应的设计;转子部分主要由硅钢片叠压而成的转子铁芯和一定排列结构的永磁材料,以及转轴组成。

(2)轴向磁通永磁同步电机。

图2是典型轴向磁通永磁同步电机结构示意图,为单定子-单转子结构,大块的永磁体易产生涡流损耗,所以一般对永磁体进行分块,以减小涡流损耗;此外也会对永磁体的形状进行优化,以削弱齿槽转矩。

纯电动汽车电动机的并联与串联设计比较

纯电动汽车电动机的并联与串联设计比较

纯电动汽车电动机的并联与串联设计比较纯电动汽车是一种以电动机作为动力源的汽车,相比传统的燃油汽车,它具有零排放、低噪音和高效能等优点,越来越受到人们的关注和喜爱。

在纯电动汽车的设计中,电动机是关键的部件之一。

针对电动机的设计,有两种常见的方式:并联和串联。

本文将比较并述评这两种设计方式的优势和不足,以帮助读者更好地理解纯电动汽车电动机设计的特点。

1. 并联设计并联设计是指将多个电动机连接在一起,共同驱动汽车。

每个电动机都有独立的控制系统,并且能够独立运行。

这种设计方式有以下优势:1.1 提高动力输出:通过并联设计,可以将多个电动机的输出动力相加,从而提高整车的动力输出。

这对于大功率的纯电动汽车来说尤为重要,可以提供更强的加速能力和爬坡能力。

1.2 增加冗余性:并联设计中的每个电动机都是独立运行的,如果其中一个电动机出现故障,其他电动机仍然可以继续工作,确保车辆的运行安全性和可靠性。

1.3 减少负载:通过并联设计可以将动力分配到多个电动机上,从而减轻每个电动机的负载,延长其使用寿命。

然而,并联设计也存在一些不足之处:1.4 增加复杂性:并联设计涉及到多个电动机和相应的控制系统,其设计和调试过程较为复杂,增加了车辆的制造成本和维护难度。

1.5 系统管理困难:并联设计要求对多个电动机进行有效协调和管理,确保各个电动机的负载和工作状态平衡,系统管理变得更加复杂。

2. 串联设计串联设计是指将多个电动机按顺序连接在一起,共同驱动汽车。

不同于并联设计,串联设计中的电动机通过同一控制系统驱动。

串联设计具有以下特点:2.1 提高整体效率:通过串联设计,电动机可以在适应自身最佳工作点的同时,提高整个系统的效率。

每个电动机在不同速度范围内发挥最佳功效,最大程度地提高能源利用效率。

2.2 减少能源浪费:由于串联设计允许电动机在工作时的速度和负载进行动态调整,可以避免能源的浪费。

特别是在低速行驶、起步和爬坡时,串联设计能够更好地满足动力需求,减少能源的浪费。

新能源车辆电驱动系统的设计与优化

新能源车辆电驱动系统的设计与优化

新能源车辆电驱动系统的设计与优化随着环保意识的增强和能源危机的日益严峻,新能源汽车掀起了一股革命性的浪潮。

而新能源汽车的核心技术之一,就是电驱动系统。

本文将探讨新能源车辆电驱动系统的设计与优化。

一、电驱动系统的基本组成电驱动系统是指以电动机为核心,驱动汽车前进的系统。

其基本组成包括电动机、电池、电控系统三个部分。

电动机:电动机是电驱动系统的核心,其作用是将电能转化为机械能,从而驱动汽车运动。

根据所采用的驱动方式,电动机可分为交流电动机和直流电动机两种。

电池:电池是电驱动系统的能量来源,其作用是储存电能,以供电动机使用。

目前市场上常见的电池种类有铅酸电池、镍氢电池、锂离子电池等。

电控系统:电控系统是电动汽车电驱动系统的“大脑”,其主要作用是对电动机、电池等进行监控、控制和调节。

二、电驱动系统设计的基本原则1. 选择合适的电动机和电池电动车的动力来源和存储设备是电动机和电池,因此任何电动车的设计都必须以此为前提,比如电动机功率、尺寸和类型等都需要与车身匹配。

同时还要选择合适的电池类型,满足电动车的续航里程和负荷需求。

2. 电控系统的优化电控系统是电驱动系统的重要组成部分,电动车的性能和经济性都与电控系统密切相关。

因此要优化电控系统参数,并采用技术先进、性能可靠的电控器及相关电子元件,进一步提高电动车的性能和效率。

3. 基本结构的完善电动车设计应该注重基本结构的完善,以提高电动车的稳定性和安全性。

比如车身结构、底盘结构和车轮布局等都需要进行改进和优化。

三、电驱动系统优化的方法针对电动车存在的一些缺陷和问题,需要采取一些优化方法进行改进和完善。

1. 电池的优化电池是电驱动系统不可或缺的组成部分,其容量和能量密度都直接影响新能源汽车的续航里程和性能。

因此,在电池的材料选择、结构设计和制造工艺等方面都要重新进行优化,以提高电池的能量密度和稳定性。

2. 电机的优化电机是电驱动系统的核心,其运行效率和性能直接关系到电动车的续航里程、控制系统运行效率及安全性等。

新能源汽车驱动电机的优化设计

新能源汽车驱动电机的优化设计

新能源汽车驱动电机的优化设计随着能源危机的日益严重以及环保意识的不断提升,新能源汽车已经成为了人们关注的热点话题。

而作为新能源汽车的重要组成部分,驱动电机的优化设计也越来越受到专家学者们的关注。

本文将从新能源汽车驱动电机的设计背景、驱动电机的原理以及优化设计方案进行探讨。

一、设计背景自从人类发现火车以来,汽车的发展经历了许多里程碑。

然而,在历次的变革中都有一个共性,那就是不断地追求更快、更强的动力,这使得传统燃油汽车在性能上已经趋于极致。

但是,它却给环境造成了严重的污染问题和能源枯竭的威胁。

而新能源汽车在强调环保和节能方面却往往面临着一定的技术瓶颈。

驱动电机是新能源汽车的重要装置之一,其性能的优化设计将对整车的可靠性、性能和使用寿命产生重要影响。

二、驱动电机的原理驱动电机的原理其实很简单,就是利用电能驱动电机,产生动力,驱动汽车前行,因此在驱动电机中重要的参数就是功率和转矩。

电动机的功率与转矩都与油耗有关。

但是电动机似乎比发动机更加灵活和易于控制,因此在新能源汽车中逐渐成为了主流选择。

而在驱动电机方面的主要优化设计,就是通过改变电机的工作状态和参数调整来适应不同路况和行驶需求,实现更高效的能量利用。

三、优化设计方案1.磁场设计优化在磁场的设计中,就需要考虑到电机电磁转矩和铁磁饱和问题。

在磁场设计的过程中,可以通过选用不同的材料和形状来改变电机的磁场分布。

同时也需要进行电磁场有限元分析,以及优化电机线圈匝数和堵转电流等参数。

2. 动控运动学模拟在驱动电机的运动学模拟中,就可以通过传统的解析方法来估算力和力矩。

同时也可以采用计算机仿真的方法,通过建立仿真模型,对驱动电机的工作状态进行监测和仿真,研究电机工作状态的规律和变化趋势,从而为车辆的动力传输和控制策略提供指导。

3.电机控制系统优化设计电机控制系统的优化设计,主要目的就是控制电机输出功率和转矩,以实现最佳能量利用。

可以采用有刷电机、无刷电机或混合式电机,提高电机效率。

新能源汽车电动机的研究与开发

新能源汽车电动机的研究与开发

新能源汽车电动机的研究与开发随着全球环保意识不断增强,新能源汽车也变得越来越受到人们的关注与追捧。

新能源汽车的特点是使用属于清洁能源的电能,将驱动力直接转化为机械能,从而达到减少能源消耗和减少污染物排放等目的。

因此,新能源汽车的电动机研究与开发具有重要的意义。

本文将就新能源汽车电动机的研究与开发进行探讨。

一、新能源汽车电动机的分类新能源汽车电动机根据电能的不同转化方式可以分为三种类型:直流电动机、交流异步电动机和交流同步电动机。

直流电动机转动时需要改变电极极性,工作频率较低,适合工作在低压低速度的环境中。

而交流异步电动机是把电动机的定转子放在同一空间中运行,感应定子上的电势差制动运行速度,因而比直流电动机更具有实际使用性。

交流同步电动机则是根据转子加上电磁铁产生的磁场对电流进行轮廓调整,以实现电机电磁功率的稳定传输。

值得一提的是,三种电动机都可以通过改变控制电流的方式来实现调速和节能,因此三种新能源汽车电动机的技术和制造难度都相对较高,需要大量的研究和改进。

二、新能源汽车电动机的研究和开发1.机械学和电子学的结合在新能源汽车电动机的研究和开发过程中,机械学和电子学的结合是非常关键的。

机械学主要负责电机的结构设计、参数选取和制造过程等方面;而电子学则主要担当电机控制系统的设计、电路设计和电机的变频调速等方面。

两者结合在一起,才能使电动机的全部系统得到优化和完善,并实现最高效的工作状态。

2.磁力学的研究磁力学的研究主要关注电动机的核心部分--磁路的优化,以提高电机的效率和增加其输出功率。

如何在保证电机性能的同时减少能源损耗,并改善磁路的磁特性,是目前磁力学研究的主要问题之一。

3.新材料的应用目前,新材料的应用是新能源汽车电动机研究中的热点之一。

新材料可以降低电机的重量、提高电机的效率、寿命和可靠性,同时可以降低电机的成本。

这些优势显然直接反映在整个新能源汽车系统的性能提升上。

三、新能源汽车电动机存在的问题与挑战1.电池组成本和续航能力新能源汽车电动机存在的主要问题之一就是电池组成本和续航能力。

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电动汽车电机选择与设计1.电动汽车基本参数参数确定1.1 该电动汽车基本参数要求,如下表:参数数值 参数 数值 整车正装质量(kg )1200 滚动阻力系数f 0.014 最大总质量(kg )1400 轮胎半径(m ) 0.33 迎风面积(㎡)2.50 传动效率 0.90 风阻系数0.33 最高车速(km/h ) 100 最大爬坡度(%) 281.2 动力性指标如下:(1)最大车速max 100a u km ≥;(2)在车速a u =60km/h 时爬坡度i ≥5%(3度);(3)在车速a u =40km/h 时爬坡度i ≥12% (6.8度);(4)原地起步至100km/h 的加速时间35t s ≤;(5)最大爬坡度max 28%i ≥(16度);(5)0到75km/h 加速时间25t s ≤;(6)具备2~3倍过载能力[7]。

2.电机参数设计 一般来说,电动汽车整车动力性能指标中最高车速对应的是持续工作区,即电动机的额定功率;而最大爬坡度和全力加速时间对应的是短时工作区(1~5min),即电动机的峰值功率。

2.1 以最高车速确定电机额定功率根据虽高车速计算电机功率时,不考虑加速阻力和坡道阻力,电机功率N P 应满足:2maxmax 360021.15a D a N T u C A u P m g f η ⋅⋅=⋅⋅⋅+ (1)20(1/19400)a f f u =+ (2)式中:N P ——电机输出功率,kw ;T η——传动系效率,取0.9;m ——最大车重,取1400kg;0f ——滚动摩擦系数,取0.014;D C ——风阻系数,取0.33;A ——迎风面积,取2.50㎡;max a u ——最高车速,取100km/h 。

根据(1)(2)式,可以计算出满足最高车速时,电机输出额定功率为21.023kw[3]。

2.2 根据要求车速的爬坡度计算()sin 3600a f w N T u F F G P αη⋅++=(3)根据公式(4),其中在车速a u =60km/h 时爬坡度i ≥5%可得:()20.014160/1940014009.8cos 3227.4f F =×+×××=o (N ) 20.33 2.560140.421.15w F ××==(N )()140.4277.414009.80.0526020.9536000.9N P ++×××==×(kw )根据公式(4),其中在车速a u =40km/h 时爬坡度i ≥12%可得:()20.014140/1940014009.8cos 12203.38f F =×+×××=o (N ) 20.33 2.54062.4121.15w F ××==(N )()62.41203.3814009.80.1184023.30736000.9N P ++×××==×(kw )根据(4)式,可以计算出满足车速为60km/h 时,爬坡度为5%,电机输出额定功率为20.95kw ,满足车速为40km/h 时,爬坡度为12%,电机输出额定功率为23.307kw[3][5]。

2.3 根据最大爬坡度确定电机的额定功率根据公式(4),其中在车速a u =20km/h 时爬坡度i ≥28%(16度)可得:()20.014120/1940014009.8cos 16188.395f F =×+×××=o (N ) 20.33 2.52015.60221.15w F ××==(N )()188.39515.60214009.80.2762024.63436000.9N P ++×××==×(kw )根据(4)式,可以计算出满足车速为20km/h 时,爬坡度为28%,电机输出额定功率为24.634kw ,在这里假定额定功率为25kw 。

2.4 根据额定功率来确定电机的最大功率电机的最大功率可以由下式计算得出:max N P P λ=× (4)式中:max P ——电机最大功率,kw ;λ——电机过载系数,一般取2~3。

根据式(3),可计算得max P =50~75kw ,所以初步假设电机的峰值功率为75kw 。

由于选用的是轮毂电机,所以每个电机设定为:峰值功率20kw ,额定功率为10kw[5]。

2.5 电机额定转速和转速的选择对电机本身而言,额定功率相同的电机额定转速越高,体积越小,质量越轻,造价越低;而且电机功率恒定时,随着电机额定转速和最高转速的增加,电机的最大转矩会减小,从而避免造成转矩过太的不利影响。

因此.选择高速电机是比较有利的。

但当电机转速超过一定程度后,其转矩降低幅度明显减小.因此,电机最高转速过高时,将导致电机及减速装置的制造成本增加。

电机转速的选择既要考虑负载的要求.又要考虑电机与传动机构的经济性等固素。

综合上述各种因素,由于选用轮毂电机,根据车用驱动电机的特点井参考其他电动车辆上采用的电机,选定电机的额定转速为2000r/min ,最高转速为3000r/min 。

max max max 1955095509550N N N N N N T n T n P T n P P λ×××==×=×(5)式中:max T ——电机的最大转矩,N ·m ;N T ——电机的额定转矩,N ·m ;N n ——电机的额定转速,r/min 。

通过式(5),可算出电机的最大转矩为:max T =143.25N ·m ,额定转矩为:N T =47.75N ·m[1]。

3.传动系最大传动比的设计(1)0i 的选择首先应满足车辆最高行驶速度要求, 由最高车速max a u 与电机最高转速max n 确定传动比的上限。

根据公式:max 0max 0.377a n ri u ≤ (6)得:0i ≤3.732(2)由电机的最高转速对应的最大输出转矩max T 和最高车速对应的行驶阻力max F 确定速比的下限值:max 0max T F ri T η⋅≥⋅ (7)由前面的计算可得:max f w F F F =+=681.16(N )最大输出转矩max T =143.25(N ·m )max 0max 1.743T F r i T η⋅≥=⋅(3)由电机最大输出转矩和最大爬坡度对应行驶阻力确定0i 。

根据公式:max 0max T F ri T αη⋅≥⋅ (8)max (sin )F G fcos ααα=+=203.997(N )最大输出转矩max T =143.25(N ·m )max 0max 0.522T F r i T αη⋅≥=⋅由以上的计算我们选定一个合适的减速比0i =3.4[1]。

4.电机的种类与性能分析4.1 直流电动机有刷直流电动机的主要优点是控制简单、技术成熟。

具有交流电机不可比拟的优良控制特性。

在早期开发的电动汽车上多采用直流电动机,即使到现在,还有一些电动汽车上仍使用直流电动机来驱动。

但由于存在电刷和机械换向器,不但限制了电机过载能力与速度的进一步提高,而且如果长时间运行,势必要经常维护和更换电刷和换向器。

另外,由于损耗存在于转子上,使得散热困难,限制了电机转矩质量比的进一步提高。

鉴于直流电动机存在以上缺陷,在新研制的电动汽车上已基本不采用直流电动机4.2交流三相感应电动机其定子和转子采用硅钢片叠压而定子之间没有相互接触的滑环、换向器等部件。

结构简单,运行可靠,经久耐用。

交流感应电动机的功率覆盖面很宽广,转速达到12000~15000r/min 。

可采用空气冷却或液体冷却方式,冷却自由度高。

对环境的适应性好,并能够实现再生反馈制动。

与同样功率的直流电动机相比较,效率较高,质量减轻一半左右,价格便宜,维修方便。

4.3 永磁无刷直流电动机 永磁无刷直流电动机的基本性能永磁无刷直流电动机是一种高性能的电动机。

它的最大特点就是具有直流电动机的外特性而没有刷组成的机械接触结构。

加之,它采用永磁体转子,没有励磁损耗:发热的电枢绕组又装在外面的定子上,散热容易,因此,永磁无刷直流电动机没有换向火花,没有无线电干扰,寿命长,运行可靠,维修简便。

此外,它的转速不受机械换向的限制,如果采用空气轴承或磁悬浮轴承,可以在每分钟高达几十万转运行。

永磁无刷直流电动机机系统相比具有更高的能量密度和更高的效率,在电动汽车中有着很好的应用前景。

永磁无刷直流电动机受到永磁材料工艺的影响和限制,使得永磁无刷直流电动机的功率范围较小,最大功率仅几十千瓦。

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,将降低永磁电动机的性能,严重时还会损坏电动机,在使用中必须严格控制,使其不发生过载。

永磁无刷直流电动机在恒功率模式下,操纵复杂,需要一套复杂的控制系统,从而使得永磁无刷直流电动机的驱动系统造价很高4.4 开关磁阻电动机开关磁阻电动机的基本性能开关磁阻电动机是一种新型电动机,该系统具有很多明显的特点:它的结构比其它任何一种电动机都要简单,在电动机的转子上没有滑环、绕组和永磁体等,只是在定子上有简单的集中绕组,绕组的端部较短,没有相间跨接线,维护修理容易。

因而可靠性好,转速可达15000 r/min。

效率可达85%~93%,比交流感应电动机要高。

损耗主要在定子,电机易于冷却;转子元永磁体,调速范围宽,控制灵活,易于实现各种特殊要求的转矩一速度特性,而且在很广的范围内保持高效率。

更加适合电动汽车动力性能要求。

开关磁阻电动机的不足开关磁阻电动机的控制系统比其他电动机的控制系统复杂一些,位置检测器是开关磁阻电动机的关键器件,其性能对开关磁阻电动机的控制操作有重要影响。

由于开关磁阻电动机为双凸极结构,不可避免地存在转矩波动,噪声是开关磁阻电动机最主要的缺点。

但近年来的研究表明,采用合理的设计、制造和控制技术,开关磁阻电动机的噪声完全可以得到良好的抑制。

另外,由于开关磁阻电动机输出转矩波动较大,功率变换器的直流电流波动也较大,所以在直流母线上需要装置一个很大的滤波电容器。

5.电机的选择电动汽车采用的备种驱动电动机性能比较电动汽车在不同的历史时期采用了不同的电动是采用了控制性能最好和成本较低的直流电动机。

随着电机技术、机械制造技术、电力电子技术和自动控制技术的不断发展,交流电动机。

永磁元刷直流电动机和开关磁阻电动机显示出比直流电动机更加优越的性能,在电动汽车上,这些电动机逐步取代了直流电动机。

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