关于电动机与驱动控制系统调研报告

关于电动机与驱动控制系统调研报告

电动汽车电动机及驱动控制系统探讨及方案

概要：

在电动汽车的研究中，驱动控制技术是制约其发展的关键技术之一。在电池技术未取得突破的背景下，电机驱动系统的研究成为电动汽车技术研究的主要热点。对电动汽车驱动控制系统的研究与设计，不但能够优化电动汽车驱动系统效率，满足对电机控制的要求，而且可以通过与能量系统的相互补充，相互协调，提高了电动汽车的行驶里程，这对电动汽车的商业化推广和应用有着重要的意义。

模块：

1、具体介绍

1）直流牵引电动机

2）三相异步电动机

3）永磁无刷直流电动机

4）开关磁阻电动机

5）正在研发的新的电动汽车牵引电机

2、方案一

3、方案二

具体介绍：

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。

1、直流牵引电动机

1.1特点

直流电动机以前通过电阻降压调速，这要消耗大量能量。目前多数采用直流斩波器来控制它的输入电压、电流，根据直流电动机输出转矩的需要，脉冲输出和变换直流电动机所需从零到最高电压，来控制和驱动直流电动机运转。

直流电动机的容量范围大，可以根据需要选用。其制造技术和控制技术都较成熟，驱动系统也较简单，价格便宜。但直流电机在结构上有电刷、换向器等易磨损件，因此存在维修保养困难、寿命较短、使用环境要求高、结构复杂、效率低、质量大以及体积大、耗材多等缺点。目前新研制的各种电动汽车已基本上不再采用直流电动机。

1.2适用场合

直流电动机具有调速性能好、起动容易、能够载重起动等优点，所以目前直流电动机的应用仍然很广泛，尤其在可控硅直流电源出现以后。

1.3生产厂家

机电技术有限公司；济南皖南电机销售有限公司；；山东永冠矿山设备制造有限公司；常州永沛机电技术有限公司；广东富强油泵机电机械厂；安徽皖南电机股份有限公司武汉供应站

2、三相异步电动机

2.1特点

虽然三相鼠笼式牵引电动机具有结构简单、坚固耐用、工作可靠、维护方便、价格便宜等优点，得到了非常广泛的应用，但仍然存在技术上的难点。如变频器所产生的高次谐波、高附加铜耗及铁耗、高的绝缘介质损耗、附加脉动转矩、电磁噪声等。

2.2适用场合

异步电动机具有结构简单，制造、使用和维护方便，运行可靠以及质量较小，成本较低等优点。异步电动机主要广泛应用于驱动机床、水泵、鼓风机、压缩机、起重卷扬设备、矿山机械、轻工机械、农副产品加工机械等大多数工农生产机械以及家用电器和医疗器械等。

在家用电器中应用比较多，例如电扇、电冰箱、空调、吸尘器等。

2.3生产厂家

上海亚琦电机有限公司；浙江和超电机有限公司（上海和超电机有限公司）；东莞市冠华电机经营部；惠州市源立机械有限公司；重庆市固顺机械有限公司；昆山鸿宇佳工业物资有限公司；苏州安石工业自动化有限公司；辽宁贝隆电机装备制造有限公司

3、永磁无刷直流电动机

3.1特点

永磁无刷直流电动机在工作时，直接将近似方波的电流输入其定子绕组中，可以使电动机获得较大转矩，效率高、出力大、无电刷、高速性能好、结构简单牢固、免维护或少维护、质量轻。但目前，这种电机还存在损耗多、工作噪声大及脉冲式输出转矩的缺点。

3.2适用场合

能够在石油、煤矿、大型工程机械等比较恶劣的工作环境下运行,这不仅加速了永磁同步电机取代异步电机的速度，同时也为永磁同步电机专用变频器的发展提供了广阔的空间。

3.3生产厂家

任丘市强东电机有限公司；沧州爱捷车业有限责任公司；常州杨氏电机有限公司；

常州市裕成雅科电机有限公司；金泰德胜电机有限公司；强东电机有限公司；东莞文华新能源汽车有限公司；福建尤迪电机制造有限公司；佛山市顺德区绿尖机电有限公司；深圳市欣锐特科技有限公司；大洋电机新动力科技有限公司；连电机集团有限公司；包头长安永磁电机有限公司；锦州汉拿电机有限公司；沈阳虹展机电科技有限公司；天津市松正电动科技有限公司

4、开关磁阻电动机

4.1 调速系统组成

开关磁阻电动机调速系统简称SRD，主要由SR电动机、功率变换器、控制器、位置检测器及速度检测器等部分组成。

4.2适用场合

开关磁阻电动机（Switched Reluctance Drive ：SRD）调速系统兼具直流、交流两类调速系统的优点，是继变频调速系统、无刷直流电动机调速系统之后发展起来的最新一代无级调速系统，是集现代微电子技术、数字技术、电力电子技术、红外光电技术及现代电磁理论、设计和制作技术为一体的光、机、电一体化高新技术。

英、美等经济发达国家对开关磁阻电动机调速系统的研究起步较早，并已取得显著效果，产品功率等级从数w直到数百kw，广泛应用于家用电器、航空、航天、电子、机械及电动车辆等领域。

4.3生产厂家

山东华普电机科技有限公司；新泰市泰诺机电设备有限公；江苏华阳电器有限公司淄博市临淄勃发化塑有限公司；深圳市硕源电子有限公司；南京瑞鹏科技有限公司；乐清市中辰电子有限公司；长沙硕博电子科技有限公司

5、正在研发的新的电动汽车牵引电机

随着电子技术和计算机技术的飞速发展，新的电机理论与控制方式层出不穷，推动新的电机驱动系统迅猛发展。高密度、高效率、轻量化、低成本、宽调速牵引电机驱动系统已成为各国研究和开发的主要热点。

5.1 永磁式开关磁阻电动机

这种电动机在磁阻转矩的基础上迭加了永磁转矩，永磁转矩的存在有助于提高电机的功率密度和减小转矩脉动，以利于它在电动车辆驱动系统中应用。

5.2 转子磁极分割型混合励磁结构同步电动机

这种电动机具有磁场控制能力，类似直流电动机的低速助磁控制和高速弱磁控制，符合电动汽车低速大力矩和恒功宽高速的需求。

此外，正在研发的牵引电动机驱动系统热门课题还有：

（1）车轮电机驱动系统。

（2）双馈电异步电动机驱动系统和双馈电永磁同步电动机驱动系统等。

（3）永磁无刷交流电动机。

方案一：

1、选用类型：永磁无刷直流电动机

2、厂家：西化仪北京科技有限公司

3、型号：TYM602-72V

4、额定电压：72（V）

5、额定功率：6（kW）

6、额定转速：3200（rpm）