纯电动汽车电动机_纯电动汽车的电机电压是多少电机是哪种类型

1、新能源汽车电动机的性能指标有哪些

新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源，综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术，形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车。
新能源汽车种类：
1、纯电动汽车是一种采用单一蓄电池作为储能动力源的汽车，它利用蓄电池作为储能动力源，通过电池向电动机提供电能，驱动电动机运转，从而推动汽车行驶。
2、混合动力汽车是指驱动系统由两个或多个能同时运转的单个驱动系联合组成的车辆，车辆的行驶功率依据实际的车辆行驶状态由单个驱动系单独或多个驱动系共同提供。
3、其他新能源汽车包括使用超级电容器、飞轮等高效储能器的汽车。目前在我国，新能源汽车主要是指纯电动汽车、增程式电动汽车、插电式混合动力汽车和燃料电池电动汽车，常规混合动力汽车被划分为节能汽车。

2、纯电动汽车电机选用指标有哪些？

在目前所用的电动机驱动系统中，直流电机虽然具有良好的控制特性，但由于其自身固有的缺陷，在电动汽车中用的越来越少。采用鼠笼式感应电动机结构简单，运行可靠，大量应用在电动汽车中，但功率密度和效率一般。开关磁阻电机结构更为简单，转矩惯量比也较高，但由于力矩波动及噪声过大，在电动汽车上用得还不普遍。永磁无刷电动机具有最高的效率、转矩惯量比，在电动汽车中得到了较广泛的应用。
因为汽车使用工况比较复杂，所以电动汽车对电机的要求比较高，主要的基本要求有如下几点：
(1)较大范围的调速性能。
(2)高效率，低损耗。
(3)在车辆减速时实现制动能量回收并反馈蓄电池。
(4)电动机的质量、各种控制装置的质量和冷却系统的质量等尽可能小。
(5)对电气系统安全性和控制系统的安全性，都必须符合国家(或国际)有关车辆电气控制的安全性能的标准和规定，装置高压保护设备。
(6)可靠性好，耐温和耐湿性能强，能够在较恶劣的环境下长期工作。

3、纯电动汽车内部电动机应该怎样选择

纯电动汽车内部电动机应该怎样选择？
电动机类型选择
选择纯电动汽车驱动电动机类型的关键是电动机的机械特性。三相异步感应电动机、永磁无刷直流电动机、永磁磁阻电动机和开关磁阻电动机的机械特性都可以用T一九和P一九曲线来表示，并可作为选择电动机的参考或依据。在设计与选择电动汽车的驱动电动机时，可以向电动机生产厂家提出所需要的各种性台邑参数，作为电动机设计的依据。实际上，大多数情况下是电动汽车制造商根据电动机生产厂家提供的技术性能参数选择现成的电动机。可供电动汽车选用电动机的种类繁多，功率覆盖面很广。电动汽车对于驱动电动机的调速范围、可靠性、能够在恶劣环境条件下工作的1；能力等方面有比较高的要求。

目前电动汽车很大一部分是采用感应电动机作为驱动电动机。感应电动机效率高(90%以上)，功率较大（接近lkW7kg），功率因数变化大，转子为鼠笼型结构，适合于高速运转。另外，感应电动机的可靠性高，便于维修，价格便宜。随着功率电子器件和功率变换器的快速发展，感应电动机的控制器采用了矢量控制方法控制的变频器或逆变器，使感应电动机具有更好的可控性和宽广的调速范围。目前已经能够在市场买到不同生产厂家生产的不同规格的效率高、技术性能可靠的感虚电动机及变频器或逆变器，可以直接为电动汽车所采用。新型感应电动机的直接转矩控制系统，具有控制简单、动态响应快、调速范围宽等特点。感应电动机的价格比较便宜，但控制系统很复杂，价格也较高。永磁电动机的应用越来越广泛。永磁电动机具有效率高（达到9 7%）、质量功率较大（超过lkW/kg）的特点。

永磁电动机的转子没有励磁绕组，可以高速运转，可靠性好，体积小、质量轻，便于维修。采用矢量控制的变频调速系统，使永磁电动机具有宽广的调速范围。永磁电动机的控制系统要比感应电动机的控制系统简单和便宜。永磁电动机的永磁材料强度较差，大功率的永磁电动机所需要的永磁材料需要特别加固，因此，永磁电动机的功率一般较小。有些永磁材料在高温作用下，会发生磁性衰退现象，电动机需要采取水冷却方式来控制温度在1 5 0℃以下。目前永磁材料的价格较高，因此永磁电动机及其控制系统的成本较高。

开关磁阻电动机是一种新型电动机，在电动机的转子上，没有滑环、绕组等转子导体和永久磁铁等装置。它的结构比其他任何一种电动机都要简单，效率可以达到85%～93%，转速可以达到15000r7mino其转矩一转速特性好，在较宽的转速范围内，转矩、速度可灵潘地控制，并有高的启动转矩和低的启动功率的机械特性；转子上没有励磁绕组和永磁体，结构简单坚固、可靠性好，质量轻，便于维修，成本较低。开关磁阻电动机的控制系统包括微处理器、位置检测器和电流检测器等电子器件，控制系统较复杂，调节性能和控制精度要求高。工作时转矩脉动大，噪声也较大，体积比同样功率的感应电动机要大一些。目前，正在开发水冷却开关磁阻电动机及其控制器和永磁开关磁阻电动机，其性能将进一步提高。随着现代制造技术、现代电子技术、控制理论、计算机和电子元器件的发展，电动机的控制系统正不断向自动化、集成化和小型化的方向发展。这将促进各种电动机及其控制系统不断地改进和完善，为电动汽车驱动系统提供更加宽广的选择范围。

其他类型的特种电动机也可以作为电动汽车的驱动电动机，包括同步磁阻电动机、永磁阶跃电动机、横向磁通量电动机等特种电动机。但这些特种电动机需要特殊的驱动系统，且难与现有的各种电动机的驱动系统和传动系统协调工作，其生产技术和制造工艺也较复杂。但随着技术的进步和发展，电动汽车所需要的性能更好、效率更高、体积更小、质量更轻的新型电动机和驱动系统必然会研制和开发出来。

尽管电动机的最大转矩是额定转矩的几倍，但在输出转矩增加的同时，转子电流也大大地增加，需要动力电池组在很短时间内大电流地放电。特别是在“堵转’’启动时，若时间过长会使电动机烧毁。为了保护电动机和动力电池组，并且符合电动汽车行驶速度和驱动力的要求，在驱动系统中，一般要装置减速器或变速器。
额定电压选择
在相同的输出功率条件下，动力电池组的电压高时，电流较低；相反，动力电池组的电压低时，电流较高。高电压、小电流系统的导线、接头、开关等电器元件可以细小一些，连接起来方便，但要求有更安全的防护措施，而且管理系统更复杂。低电压、大电流系统的导线、接头、开关等电器元件都比较大，连接要求也高，而且管埋系统相对较简单。电动机电压的选择主要依据车辆总体参数的要求来设计，车辆的自重、电池等相关参数确定后，才能确定电动机的电压、转速等参数。即当车辆的自重确定后，电池的个数就确定了，电动机的电压等级也随之确定。但总体要求是，尽可能提高电压等级，这样就可以使电动机在满足驱动要求的情况下，使电动机的功率小一点，电动机的电流也小一点，这样，电池的容量选择、安装空间、安装方式等就比较容易处理。
额定转速选择
根据电动汽车的速度、动力性能的要求，需要选择不同转速的驱动电动机。
1．低速电动机
低速电动机的转速为3000～6000r/min，扩大恒功率区的低速电动机额定转矩高、转子电流大、电动机的尺寸和重量较大。且相应的转换器、控制器的尺寸也较大，各种电器内在的损耗较大，但减速器的速比较小。一般低速电动机的转动惯量大、启动慢，停止也慢，用于电动汽车不太适宜。
2．中速电动机
中速电动机的转速为6000～lOOOOr7min，它的各种参数介于低速电动机与高速电动机之间。通常电动汽车多采用中速电动机作为驱动电动机。
3．高速电动机
高速电动机的转速为lOOOOr/min，扩大的恒功率区宽，尺寸和质量较小，相应的转换器、控制器的尺寸也较小，各种电器内在的损耗较小。而其减速器的速比要大大增加，通常需要采用行星齿轮传动机构。高速电动机的使用，主要受电磁材料的性能、高速轴承的承载能力的限制。一般高速电动机的转动惯量小，启动快，停止也快，电动汽车上常采用高速电动机作为驱动电动机。

4、纯电动汽车的电机电压是多少？电机是哪种类型？

电动汽车一般是336V，384V，电动大客车一般是580-600V
母线电压越高，电机恒功率的转速区越宽。
电机现在越来越多的使用永磁电机。因为这种电机体积小，易于在汽车上布置。

5、电动汽车常用的电动机是哪几种，各有什么优缺点?

电动汽车采用的是蓄电池供电的直流电动机。

其特点是:

(一)调速性能好。所谓“调速性能”，是指电动机在一定负载的条件下，根据需要，人为地改变电动机的转速。直流电动机可以在重负载条件下，实现均匀、平滑的无级调速，而且调速范围较宽。

(二)起动力矩大。可以均匀而经济地实现转速调节。因此，凡是在重负载下起动或要求均匀调节转速的机械，例如大型可逆轧钢机、卷扬机、电力机车、电车等，都用直流电动机拖动。

1、直流电动机的工作原理
一般了解
2、直流电动机的构造
分为两部分：定子与转子。记住定子与转子都是由那几部分构成的，注意：不要把换向极与换向器弄混淆了，记住他们两个的作用。
定子包括：主磁极，机座，换向极，电刷装置等。
转子包括：电枢铁芯，电枢绕组，换向器，轴和风扇等。
3、直流电动机的励磁方式
直流电动机的性能与它的励磁方式密切相关，通常直流电动机的励磁方式有4种：直流他励电动机、直流并励电动机、直流串励电动机和直流复励电动机。掌握4种方式各自的特点：
直流他励电动机: 励磁绕组与电枢没有电的联系，励磁电路是由另外直流电源供给的。因此励磁电流不受电枢端电压或电枢电流的影响。
直流并励电动机: 并励绕组两端电压就是电枢两端电压，但是励磁绕组用细导线绕成，其匝数很多，因此具有较大的电阻，使得通过他的励磁电流较小。
直流串励电动机：励磁绕组是和电枢串联的，所以这种电动机内磁场随着电枢电流的改变有显著的变化。为了使励磁绕组中不致引起大的损耗和电压降，励磁绕组的电阻越小越好，所以直流串励电动机通常用较粗的导线绕成，他的匝数较少。
直流复励电动机：电动机的磁通由两个绕组内的励磁电流产生。

6、纯电动汽车基本电力系统由哪些组成

电动汽车供电系统的组成与原理：组成
纯电动汽车电力驱动系统主要由电子控制器、驱动电动机、电动机逆变器、各种传感器（加速踏板位置传感器、制动踏板开关、转向盘转角传感器等）、机械传动装置（变速器和差速器）和车轮等组成。

电动汽车供电系统的原理：
能够将动力电池输出的电能转换为车轮上的机械能，驱动电动汽车行驶，并能够在汽车减速制动时，将车轮的动能转化为电能充入动力电池，是电动汽车的关键组成部分。它以驾驶人的操作（主要是以加速踏板位置的操作）为输入，经过驱动系统电子控制器的变换后，输出转矩给定值提供给电动机逆变器，电动机逆变器控制驱动电动机的输出转矩，从而使电动汽车以驾驶人预期的状态行驶。当电子控制器同时收到制动和加速信号，则以制动信号优先。其中，最关键的是电动机逆变器，电动机逆变器的主要功能是调节动力电动机和动力电池之间的电流频率和幅值，使其达到匹配，将动力电池的直流电逆变成交流电提供给驱动电动机，将电能转换成机械能，电动机输出的转矩经传动系统驱动车轮，使电动汽车行驶。
对于电动汽车不仅仅对环境有相当好的保护，更重要的就是在买电动汽车的时候还可以得到一大部分的优惠政策。

7、现在的电动汽车都采用什么类型的电动机？

电动国汽车的主要成本在电池、充电机、电机和控制器，以快速充电的电池和充电网络之保障，减少电池车载量，以组合电机和磁力驱动器来替代主电机和电子调速控制器，机械变速箱和离合器，以降低成本，用自主知识产权的驱动技术来取代汽车电子控制技术，免得日后受制于外国专利。

国内中低档轿车价格日趋下降，2004年10月份国内奥托和吉利竞争推出极低价轿车，3万元/辆以内，相比这下：电动汽车目前成本仍高居不下，究其原因是：电动汽车目前尚处于研发阶段，样车和试运行阶段，根本无批量可言，这是与流水线生产燃油汽车所不能比拟的，这是现实，也是可以理解的。
同时目前各式电动汽车能示范运行的，都是在原燃油汽车的底盘、车厢之基础上改装而成的，即将发动机、油箱等系统全数拆下，然后装上电动机，电池等相关配套设备就形成电动汽车，而混合动力是在原然油系统基础上加装一套电池、电气驱动系统，形成了油、电混合驱动系统。那么，电动汽车成本主要就在电池、充电机、驱动电机、控制器和电源转换设备等产品组成，约占到整车造价成本50—60%。
目前以纯电动汽车为例，电池有采用铅酸电池、镍氢电池、锂电池，电源有的采用直流电源、驱动直流电机，有的将车载直流电源经逆变器转换成交流电三相380V，供给三相异步电机，采用变频设备来调速。
电池品种不同和储电量不同，其总体造价差异很大，另外电动汽车之储电量加大多少，使成本成倍增长，如锂电池装备轿车，如续行里程300km，电池成本约4万元以上，500km以上续行里程，电池成本为8万元以上，这种研发思路是白天行驶晚上充电，为了使续行里程不亚于燃油汽车，就构成了电池成本的居高不下。
电动汽车驱动电机不同，其成本也差异甚大，若采用直流有刷电机，车载电源可直接供给电机，使用这种电机采用晶闸管式控制器斩波方式调速。目前电动汽车用直流有刷电机已经能满足电动汽车使用要求，但由于产量有限成本很高，品种规格不多，选择余地较小，晶闸管控制器原采用外国公司如意大利和美国产品，现在可以国产化，成本较高，同时关键元器件均采用外国公司生产和控制。
若用直流无刷电机，其必须与控制器一体制成，成本更高。以调电源脉冲宽度来调电机转速，优点是体积小，重量轻。电机能国产化，控制器的关键元器件均由国外公司生产，成本降下来可能性不大，且目前这种电机与电动汽车一样属研发阶段，形不成批量，成本高就在情理之中。
若用交流异步电机作为电动汽车驱动电机，其优点：体积小、重量轻，国产质量不差，由于车载电源系直流电，需将电源经逆变器转换成交流电，汽车电机电压380V左右，功率在几十kw不等，其逆变器功率不小，成本也不会低到哪里去，交流电机调速由变频方式调速，交流异步电机采用变频变压控制（VVVF）和磁场定向控制（FOC）也称矩量控制或解耦控制、变极控制。变频控制器国产、进口都有，但关键元器件均为进口，因此，要降低成本也不太可能。
至于正在研发中的磁阻电机，也要由电子控制器来控制调速，其成本情况与上述相同。开关磁阻电机采用模糊滑模控制（FSMC）方法来控制电机和调速，它若没有这种电子控制设备，电机就不能工作。
电动机的转速越高则电枢绕且切割磁场越快，产生的反电势越高。反而限制了电流，使转矩降低，低转速下却可输出较大转矩。因此在阻力较大的路面或走上坡路时，由于转矩较大，所以要消耗较大的电流，换句话说，电动机在低速运动，电动车在慢速行驶时，电流输出并不小，只是电压降低了。
电动机要调速度，就得通过改变电压来实现，这是电动机调速的理论基础。而将车载电源之电压降低至电机调速之低电压，将有限的电源消耗在频繁的调速中，是一种浪费。
电机最高效率在额定转速那里，往下调速就效率低，转速越低效率越低。而为了提高车载电源的利用率，应该希望电机的效率越高越好。
电动汽车驱动电机，要求启动、爬坡时高转矩，高速行驶时要求低转矩，要求变速范围大。直流有刷电机、直流永磁无刷电机、交流异步电机、磁阻电机是目前电动汽车驱动电机的主流技术和首选机型，它们有一个不可避开的设备，电子控制设备和微机控制技术，这个构成了电动汽车成本的主要部份之一和技术障碍，目前核心技术掌握在外国人手中，我们要就得向他们购买，将来中国各种电动汽车推开形成产业，或有朝一日中国能出口电动汽车时，国外控制器核心技术拥有者会象彩电、DVD一样，来收专利费，这是后话，但这种可能并非天方夜谭。
若要降低电动汽车总成本，只能在电池、充电器、电机、控制器产品方面作文章。要用技术创新的思路来改变这一局面，发明出一种新的电机驱动，变速机构系统和电池充电模式，走自己特色的路。
如果在电动汽车上电池装的少，在确保电机正常运作，同时在各种路况运行条件下，不损害电池寿命的前提下，以一次充电续行里程200km左右，也即所载电池供电机，整车工作2—3小时，然后在快速充电机上补充电源，这就要求电池能以1C以上或2C--3C电流充电。另外电动车应在一个城市一个区域行驶，在它们的行驶范围内有公用充电站，在极短时间内如10分种、15分钟将电池组充至80%--90%，能行使100km--150km。电动汽车本身配有车载充电器，回家在车库里慢充电，车载电池装得少，整车质量就小，能有效增加载荷，造价也低。
电动机应采用直流有刷电机，稍作改进后直接驱动，不用逆变电源，削去这一块成本，电机调速问题不采用暂波，调脉，调频率的通常做法，改用调内燃机油门的原理，车用驱动电机之功率，分解成若干个小功率电机，组成一个组合电机，该组合内的各个电机功率相等或功率大小不一，在启动、加速、轻载、重载、爬坡、怠速时分别启动或关闭其中几个电机，使之工作或停机。即驾驶员根据电动汽车实际运行状况来调节电机工作的数量和总功率，而工作的电机始终以额定转速恒定输出转速和扭矩，而不必对其进行调速，这样就不再用电子控制器和调速器。
多电机驱动能减小整车主电机的电流和额定值功率，减小单个电机驱动时所需大电流对车载电池的冲击，这点对已使用较长时间寿命的电池和车载电池组内所储电量不多时的电池情况犹为重要和关键，能延长电池使用寿命。
目前在研制的电动汽车，其驱动机构中，有的仍保留原汽车中的机械变速器和离合器，这主要是电动机调速控制的不是很理想所致，因而保留了它。应取消原机械变速箱和离合器，采用磁性驱动器，来无极变速，通过调节主动和从动器件的间距，就能达到变速箱离合器的作用，与组合电机二者配合，就成了一个有机整体的电机驱动系统。磁力驱动器调速可和单个大电机进行匹配也可与组合电机之几个小功率电机进行匹配，在这种匹配中，电机始终以额定转速在工作，由于磁力驱动器的调节，电动车的车速快、慢有变化，这时电机的负载，转矩就跟着变化，即整车需要大的转矩，电机或电机组就输出大转矩，反之就输出小转矩，电机的转矩变化随整车之需要而变化，电机的功耗也随之变化，这样就做到整车需多少转矩，电机就输出多少转矩，就耗多少电，既节能又不必通过复杂的电机控制系统。电机运行时，转速越高，转矩越小，转速越低，转矩越大，这就是载重负载大，或爬坡时要降低转速加大转矩，而和电动机正好达到了统一。中国稀土永磁材料在世界上居优势地位，应着力开发应用，而用直流稀土永磁有刷电机与磁力驱动器，就完全利用稀土永磁材料，完全具有中国自主知识产权，整个成本也大大低于“电机、控制器、机械变速箱、离合器”的总成本。而且将来也不受制于外国公司。
电动汽车包括纯电动汽车、混合动力汽车、燃料电池汽车，它们都以电动机来驱动行驶的，若组合电机和磁力驱动器能应用到这些车上，对这种车型的总成本会降低很多，这样就容易为市场所接受，与内燃机汽车相比，更具竞争力。因此组合电机和磁力驱动器的研发，将对电动汽车研发，产业化起到推动作用，具积极意义。
如果用价格甚低的汽车如奥托、吉利，3万元/辆，撤除发动机、离合器、变速箱、油箱、供油系统等，那么扣去这一块成本约5000—6000元左右，那么整车成本约2.5万元/辆左右，然后配上电池组，车载充电机、电机、磁力驱动器等，其总成本在3万—3.5万元套，那么经济型家用或出租用电动轿车，其成本在6—7万元左右是可以实现的。这种轿车是有竞争力的，而且电费经测算约10元/100km，每100km耗电18kw/h左右。一般普通轿车每百公里耗油为8升/100km，按2004年10月份油价3.63元/升计，约30元/100kw的耗油费。前者是后者的1/3，如果2005年实施燃油税，那么油耗用将进一步增加，而电动汽车目前应属扶持对象，而且电费2005年变化不会太大，其耗电费也不会增加，两者相较，电动汽车在运行费用方面是有竞争力的。

电动汽车驱动电机性能比较

摘要：驱动电机系统是电动汽车的关键技术之一。本文对电动汽车的几种典型驱动系统进行了定性分析，对它们的性能进行了比较，指出了它们各自的优缺点。

关键词：电动汽车；驱动电机；分析；性能比较

人类与环境共存和全球经济的可持续发展使人们迫切希望寻求到一种低排放和有效利用资源的交通工具，使用电动汽车无疑是一种很有希望的方案。

现代电动汽车是融合了电力、电子、机械控制、材料科学以及化工技术等多种高新技术的综合产品。整体的运行性能、经济性等首先取决于电池系统和电机驱动控制系统。电动汽车的电机驱动系统一般由4个主要部分组成，即控制器。功率变换器、电动机及传感器。目前电动汽车中使用的电动机一般有直流电动机、感应电动机、开关磁阻电动机以及永磁无刷电动机等。

1 电动汽车对电动机的基本要求

电动汽车的运行，与一般的工业应用不同，非常复杂。因此，对驱动系统的要求是很高的。

1.1 电动汽车用电动机应具有瞬时功率大，过载能力强、过载系数应为3～4)，加速性能好，使用寿命长的特点。

1.2 电动汽车用电动机应具有宽广的调速范围，包括恒转矩区和恒功率区。在恒转矩区，要求低速运行时具有大转矩，以满足起动和爬坡的要求；在恒功率区，要求低转矩时具有高的速度，以满足汽车在平坦的路面能够高速行驶的要求。

1.3 电动汽车用电动机应能够在汽车减速时实现再生制动，将能量回收并反馈回蓄电池，使得电动汽车具有最佳能量的利用率，这在内燃机汽车上是不能实现的。

1.4 电动汽车用电动机应在整个运行范围内，具有高的效率，以提高1次充电的续驶里程。

另外还要求电动汽车用电动机可靠性好，能够在较恶劣的环境下长期工作，结构简单适应大批量生产，运行时噪声低，使用维修方便，价格便宜等[1-2]。

2 电动汽车用电动机的种类和控制方法

2.1 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[3]。

2.2 交流三相感应电动机

2.2.1 交流三相感应电动机的基本性能

交流三相感应电动机是应用得最广泛的电动机。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，井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。

2.2.2 交流感应电动机的控制系统

由于交流三相感应电动机不能直接使用蓄电池供给的直流电，另外交流三相感应电动机具有非线性输出特性。因此，在采用交流三相感应电动机的电动汽车上，需要应用逆变器中的功率半导体器件，将直流电变为频卒和幅值都可以调节的交流电来实现对交流三相电动机的控制。主要有v/f控制法、转差频率控制法。

用矢量控制法，对交流三相感应电动机的励磁绕组交流电的频率和输入交流三相感应电动机的端调控制，控制交流三相感应电动机旋转磁场的磁通量和转矩，实现改变交流三相感应电动机转速和输出转矩，来满足负载变化特性的要求，并能够获得最高效率，从而使得交流三相感应电动机能够在电动汽车上得到广泛应用。

2.2.3 交流三相感应电动机的不足

交流三相感应电动机的耗电量较大，转子容易发热，在高速运转时需要保证对交流三相感应电动机的冷却，否则会损坏电动机。交流三相感应电动机的功率因数较低，使得变频变压装置的输入功率因数也较低，因此需要采用大容量的变频变压装置。交流三相感应电动机的控制系统的造价远远高于交流三相感应电动机本身，增加了电动汽车的成本[2-4]。另外，交流三相感应电动机的调速性也较差。

2.3 永磁无刷直流电动机

2.3.1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。

2.3.2 永磁无刷直流电动机的控制系统

典型的永磁无刷直流电动机是一种准解耦矢量控制系统，由于永磁体只能产生固定幅值磁场，因而永磁无刷直流电动机系统非常适合于运行在恒转矩区域，一般采用电流滞环控制或电流反馈型SPWM法来完成。为进一步扩充转速，永磁无刷直流电动机也可以采用弱磁控制。弱磁控制的实质是使相电流相位角超前，提供直轴去磁磁势来削弱定子绕组中的磁链。

2.3.3 永磁无刷直流电动机的不足

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[5-10]。

2.4 开关磁阻电动机

2.4.1 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%呢，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。

2.2.4 开关磁阻电动机的控制系统

开关磁阻电动机具有高度的非线性特性，因此，它的驱动系统较为复杂。它的控制系统包括功率变换器。

a．功率变换器

开关磁阻电动机的励磁绕组，无论通过正向电流或反向电流，其转矩方向不变，期换向，每相只需要一个容量较小的功率开关管，功率变换器电路较简单，不会出现直通故障，可靠性好，易于实现系统的软启动和四象限运行，具有较强的再生制动能力。成本比交流三相感应电动机的逆变器控制系统要低。

b．控制器

控制器由微处理器、数字逻辑电路等元件组成。微处理器根据驾驶员输入的命令，同时对位置检测器、电流检测器所反馈的电动机转子位置，进行分析、处理，并在瞬间做出决策，发出一系列执行命令，来控制开关磁阻电动机适应电动汽车不同条件下运行。控制器性能好坏和调节的灵活性，取决于微处理器的软件和硬件的性能配合关系。

c．位置检测器

开关磁阻电动机需要高精度的位置检测器，来为控制系统提供电动机转子的位置、转速和电流的变化信号，并要求有较高的开关频率以降低开关磁阻电动机的噪声。

2.4.3 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[2,11-13]

3 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。表1为现代电动汽车所采用的各种电动机的基本性能比较。目前交动机、永磁电动机和开关磁阻电动机以及它们的控制装置，成本还比较高，形成批量生产以后，这些电动机和单元控制装置的价格会迅速降低，将能够满足经济效益的要求，并使电动汽车整车价格降低[2]。

8、纯电动汽车使用永磁同步电机和异步电机的利弊？代表车型？

1.永磁同步电机

永磁同步电机是由永磁体励磁产生同步旋转磁场的同步电机，永磁体作为转子产生旋转磁场，三相定子绕组在旋转磁场作用下通过电枢反应，感应三相对称电流。此时转子动能转化为电能，永磁同步电机作发电机(generator)用；此外，当定子侧通入三相对称电流，由于三相定子在空间位置上相差120，所以三相定子电流在空间中产生旋转磁场，转子旋转磁场中受到电磁力作用运动，此时电能转化为动能，永磁同步电机作电动机(motor)用。

优点：

1.效率高：因为它的励磁磁场（转子磁场）是由磁铁提供的，所以省去一部分励磁磁场所需的电能。

2.调速范围大：由于他是永磁作为励磁磁场，因此调整电流与频率即可很大范围调整电机的功率和转速。

3.体积小重量轻：因为它的结构简单，因此无论体积还是重量都相对较小。

4.发热小，密封性强，免维护。

缺点：

1.抗震性较差：由于现在大部分永磁材料都采用钕铁硼强磁材料，这种材料较为硬脆，因此受到强烈震动有可能会碎裂。

2.抗热冲击较差：由于转子采用磁性材料，而电机在运行或者环境温度过高情况下会引起磁铁退磁，因此会造成动力下降