1、新能源汽车选用电机有何要求
1、电动汽车对于驱动电机的要求
目前电动汽车主要有三个性能指标:
(1)最大行驶里程(km):电动汽车在电池充满电后的最大行驶里程;
(2)加速能力(s):电动汽车从静止加速到一定的时速所需要的最小时间;
(3)最高时速(km/h):电动汽车所能达到的最高时速。
在美国某机场运营的纯电动客车
大家都知道,电机分很多种。单工业电机就有很多。但是作为电动汽车的驱动电机,其诞生之初就有着独特的性能要求:
(1)适用汽车各种工况:频繁的启动/停车、加速/减速,这就要求电动汽车的驱动电机满足转矩控制的动态性能要高。
(2)为了减少整车的重量,通常取消多级变速器,这就要求在低速或爬坡时,电机可以提供较高的转矩,通常来说要能够承受4-5倍的过载;
(3)驱动电机调速性能要好:要求调速范围尽量大,同时在整个调速范围内还需要保持较高的运行效率;
(4)电机设计时尽量设计为高额定转速,同时尽量采用铝合金外壳,高速电机体积小,有利于减少电动汽车的重量;
(5)电动汽车应具有最优化的能量利用,具有制动能量回收功能,再生制动回收的能量一般要达到总能量的10%-20%;
(6)可靠性好:鉴于电动汽车所使用的电机工作环境更加复杂、恶劣,因此,可靠性必须要高。同时还要保证电机生产的成本不能过高。
2、几种常用的驱动电机
2.1直流电动机
直流电动机
在电动汽车发展的早期,大部分的电动汽车都采用直流电动机作为驱动电机,这类电机技术较为成熟,有着控制方式容易,调速优良的特点,曾经在调速电动机领域内有着最为广泛的应用。
但是由于直流电动机有着复杂的机械结构,例如:电刷和机械换向器等,导致它的瞬时过载能力和电机转速的进一步提高受到限制,而且在长时间工作的情况下,电机的机械结构会产生损耗,提高了维护成本。
此外,电动机运转时电刷冒出的火花使转子发热,浪费能量,散热困难,也会造成高频电磁干扰,影响整车性能。由于直流电动机有着以上缺点,目前的电动汽车已经基本将直流电机淘汰。
2.2交流异步电动机
交流异步电动机
交流异步电机是目前工业中应用十分广泛的一类电机,其特点是定、转子由硅钢片叠压而成,两端用铝盖封装,定、转子之间没有相互接触的机械部件,结构简单,运行可靠耐用,维修方便。交流异步电机与同功率的直流电动机相比效率更高,质量约轻了二分之一左右。
如果采用矢量控制的控制方式,可以获得与直流电机相媲美的可控性和更宽的调速范围。由于有着效率高、比功率较大、适合于高速运转等优势,交流异步机是目前大功率电动汽车上应用最广的电机。
2、目前新能源汽车上使用的电机主要是什么电机
新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源(或使用常规的车用燃料、采用新型车载动力装置),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。
新能源汽车包括纯电动汽车、增程式电动汽车、混合动力汽车、燃料电池电动汽车、氢发动机汽车、其他新能源汽车等。
在hev上是以电动机驱动作为发动机驱动的辅助动力,但又必须对电池组的质量和整车的整备质量进行限制,以减轻hev的总质量。因此,一般电动-发电机只是在hev发动机启动,车辆启动、加速或爬坡时起作用。电动-发电机又是发动机的飞轮,起调节发动机输出功率作用。电动-发电机还起发电机的作用,电动-发电机又是发动机的飞轮,起调节发动机输出功率作用。电动-发电机还起发电机的作用,将发动机的动能转换为电能,储存到电池组中去。在hev下坡或制动时,将汽车惯性动能转换为电能,储存到电池组中去。因此,hev有了电动机的辅助作用,就可以使hev达到节能和“超低污染”的要求。电动机的种类很多,用途广泛,功率的覆盖面非常大。但hev所采用的电动机种类少,功率覆盖面也较小。目前主要采用的交流电动机、永磁电动机和开关磁阻电动机,不管是电机本身还是它们的控制装置,成本都比较高,但随着电动机的电子计算机控制和机电一体化的加速发展,很多新技术正逐步运用到混合动力汽车(hev)的电动机上,一旦形成大规模批量生产,所用电机乃至整车的成本都会得到大大降低。
3、新能源电动汽车工作原理
从新能源电动汽车的名字我们就可以看出新能源电动汽车与传统的汽车不同这处在于新能源电动这五个字,也就说是新能源电动汽车的动力来源不是传统的柴油各汽油而是新型能源——电能。 新能源电动汽的组成可以分为:电力驱动及控制系统、驱动力传动等机械系统、完成既定任务的工作装置等。电力驱动及控制系统由驱动电动机、电源和电动机的调速控制装置等组成:
①、电源
电源为电动汽车的驱动电动机提供电能,电动机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。有别于老式的电网电车,新能源电动汽车电源主要是高能蓄电池,这样新能源电动汽车行车范围就不会局限于电车电网,也不用担心电网停电,这就使的新能源电动汽车行车的范围与传统汽车一样了。
②. 驱动电动机
驱动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。三相异步交流电动机相比其它的类型的电动机的优势:制造工艺相对简单成熟、制造成本相对低、输出功率大、稳定性好、维护成本较低。我所在的实习单位采用的是自家生产的三相异步交流电机。
③. 电机控制器
该装置是为电动汽车的变速和方向变换等设置的,其作用是控制驱动电动机的电压或电流,完成电动机的驱动转矩和旋转方向的控制。采用交流电动机及变频调速控制技术,使电动汽车的制动能量回收控制更加方便,控制电路更加简单。
④. 传动装置
电动汽车传动装置的作用是将电动机的驱动转矩传给汽车的驱动轴,当采用电动轮驱动时,传动装置的多数部件常常可以忽略。因为电动机可以带负载启动,所以电动汽车上无需传统内燃机汽车的离合器。因为驱动电机的旋向可以通过电路控制实现变换,所以电动汽车无需内燃机汽车变速器中的倒档。当采用电动机无级调速控制时,电动汽车可以忽略传统汽车的变速器。在采用电动轮驱动时,电动汽车也可以省略传统内燃机汽车传动系统的差速器。
⑤. 行驶装置
行驶装置的作用是将电动机的驱动力矩通过车轮变成对地面的作用力,驱动车轮行走。它同其他汽车的构成是相同的,由车轮、轮胎和悬架等组成
⑥. 转向装置
专项装置是为实现汽车的转弯而设置的,由转向机、方向盘、转向机构和转向轮等组成。作用在方向盘上的控制力,通过转向机和转向机构使转向轮偏转一定的角度,实现汽车的转向。多数电动汽车为前轮转向,工业中用的电动叉车常常采用后轮转向。电动汽车的转向装置有机械转向、液压转向和液压助力转向等类型。
⑦. 制动装置
电动汽车的制动装置同其他汽车一样,是为汽车减速或停车而设置的,通常由制动器及其操纵装置组成。在电动汽车上,一般还有电磁制动装置,它可以利用驱动电动机的控制电路实现电动机的发电运行,使减速制动时的能量转换成对蓄电池充电的电流,从而得到再生利用。
⑧. 工作装置
工作装置是工业用电动汽车为完成作业要求而专门设置的,如电动叉车的起升装置、门架、货叉等。货叉的起升和门架的倾斜通常由电动机驱动的液压系统完成。
4、电动汽车对于电动机的要求有哪些
电动汽车对于抄电动机的要求有:袭
(1)高电压。
在允许的范围内尽可能采用高电压,这样可以减小电动汽车电机的尺寸和导线等装备的尺寸,特别是可以降低功率变换器的成本。
(2)小质量。
电动机应尽量采用铝合金外壳,以降低电动机的质量,还要设法降低电动机控制器的质量和冷却系统的质量。
(3)较大的起动转矩和较大的调速范围,使电动汽车有好的启动性能和加速性能,从而获得所需要的启动、加速、行驶、减速、制动等所需的功率与转矩。
(4)高效率、低损耗。应在车辆减速时,实现再生制动将制动能量回收,再生制动回收能量能达到总能量的10%-15%。
(5)电气系统的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标准和规定,装备有高压保护设备。
(6)高可靠性。耐高温和耐潮性能强,运行时噪声低,能够在较恶劣的环境下长期工作,结构简单,适合大批量生产,使用维修方便。
5、新能源电动汽车电机如何保养
原理:
目前使用的电动汽车电机主要有三种:有刷调速电动汽车电机、无刷低速电动汽车电机和有刷低速电动自电机。不管是哪一种电机,超负载运行都会缩短其使用寿命。
有刷高速电动汽车电机工作在大电流下,电刷和减速齿轮磨损加快。有刷低速电动汽车电机在大电流下铁损较高,直流功率消耗变大,长时间骑行会造成电机发热,使磁钢退磁,降低效率缩短使用寿命。所以有刷电机的保养,应将电刷作为重点。
无刷低速电动汽车电机虽然没有电刷但它需要霍尔换向装置。在超负载的状态下,容易出现换向不好的问题,形成磁短路,从而烧坏控制器及霍尔组件,所以超负载对无刷电机的影响也很大。
保养:
检测电动汽车电刷、换向器的磨损程度。一般电刷磨损到距离引线4~5mm时应更换,换向器表面深度大于0.5mm时应更换。对于正常使用的电机,不管其磨损程度如何,均应定期(一般两年)更换电刷和换向器。
无论是有刷电动汽车电机还是无刷电动汽车电机,其输入电流过大都会影响使用性能。电机的电压是通过控制器供给的。控制器内的电子组件老化会导致输入电机的电流变大。因此必须对控制器进行检查,必要时更换控制器。
定期对电动汽车电机齿轮、轴承以及减速零件进行润滑,若齿轮及轴承内外套磨损过大、防振片变形、弹簧性能下降或折断均应更换控制器。
注意经常给电动汽车蓄电池充电,使蓄电池保持足够的电压,防止因电压不足引起电机发热,加速电动汽车电机衰老。
6、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。
7、新能源电动汽车的驱动电动机
驱动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。目前电动汽车上广泛采用直流串激电动机,这种电机具有软的机械特性,与汽车的行驶特性非常相符。但直流电动机由于存在换向火花,功率小、效率低,维护保养工作量大;随着电机控制技术的发展,势必逐渐被直流无刷电动机(BLDCM)、开关磁阻电动机(SRM)和交流异步电动机所取代,如无外壳盘式轴向磁场直流串励电动机。 电动机调速控制装置是为电动汽车的变速和方向变换等设置的,其作用是控制电动机的电压或电流,完成电动机的驱动转矩和旋转方向的控制。
早期的电动汽车上,直流电动机的调速采用串接电阻或改变电动机磁场线圈的匝数来实现。因其调速是有级的,且会产生附加的能量消耗或使用电动机的结构复杂,现已很少采用。目前应用较广泛的是晶闸管斩波调速,通过均匀地改变电动机的端电压,控制电动机的电流,来实现电动机的无级调速。在电子电力技术的不断发展中,它也逐渐被其他电力晶体管(入GTO、MOSFET、BTR及IGBT等)斩波调速装置所取代。从技术的发展来看,伴随着新型驱动电机的应用,电动汽车的调速控制转变为直流逆变技术的应用,将成为必然的趋势。
在驱动电动机的旋向变换控制中,直流电动机依靠接触器改变电枢或磁场的电流方向,实现电动机的旋向变换,这使得电路复杂、可靠性降低。当采用交流异步电动机驱动时,电动机转向的改变只需变换磁场三相电流的相序即可,可使控制电路简化。此外,采用交流电动机及其变频调速控制技术,使电动汽车的制动能量回收控制更加方便,控制电路更加简单。 电动汽车的制动装置同其他汽车一样,是为汽车减速或停车而设置的,通常由制动器及其操纵装置组成。在 电动汽车上,一般还有电磁制动装置,它可以利用驱动电动机的控制电路实现电动机的发电运行,使减速制动时的能量转换成对蓄电池充电的电流,从而得到再生利用。目前国内电动汽车在大功率载客汽车,给提供空气制动设备有耐力NAILI滑片式空气压缩机,主要是压缩空气的制动方式。
8、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。
9、纯电动汽车的电机是多少个千瓦?
“纯电动汽车”这个概念是错误的。汽车,顾名思义即使用汽油等燃气作为动力源的车辆,因此,只有混合动力汽车,或者(纯)电动车。
一般来说,电动汽车即使用电和汽油等燃料两种动力的车辆。电动车电机功率的选择应该按照如图公式:式中,PN为电动机额定功率,单位为kW;ηT为传动系效率;m为最大车质量;f为滚动摩擦系数;Cd为风阻系数;A为车辆迎风面积,单位为m2;Umax为最高车速,单位为km/h。
补充:
电动车的电机一般有感应电动机、永磁电动机、和开关磁阻电动机三种:
如果采用感应电动机作为驱动电动机,则需采用感应电动机效率高(90%以上),功率较大(接近1kW/kg),功率因数变化大,转子为鼠笼型结构,适合于高速运转的电动机。
如果采用永磁电动机,则要采用具有效率高(达到97%)、质量功率较大 (超过1kW/kg)的特点的电动机。永磁电动机的转子没有励磁绕组,可以高速运 ,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。
而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、绕组等转子与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15 000 r/min。
10、新能源汽车电机?
永磁交流电动机需要将位置信号传给电机控制器,以便实现闭环控制。以前用光学编码器,现在用旋转变压器。旋转变压器是一种输出电压随转子转角变化的信号元件。以上回答希望对你有用。