电动汽车电机与传动系统

1、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。

2、电动汽车电机的发展趋势

电机驱动系统
从20世纪80年代开关磁阻电机驱动系统问世后，打破了传统的电机设计理论和正弦波电压源供电方式；并随着磁阻电机，永磁电机、电力电子技术和计算机技术的发展，交流电机驱动系统设计进入一个新的黄金时代；新的电机拓朴结构与控制方式层出不究，推出了新一代机电一体化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之一。
SRD开关磁阻电机驱动系统的主要特点是电机结构紧凑牢固，适合于高速运行，并且驱动电路简单成本低、性能可靠，在宽广的转速范围内效率都比较高，而且可以方便地实现四象限控制。这些特点使SRD开关磁阻电机驱动系统很适合电动车辆的各种工况下运行，是电动车辆中极具有潜力的机种。SRD的最大特点是转矩脉动大、噪声大；此外，相对永磁电机而言，功率密度和效率偏低；另一个缺点是要使用位置传感器增加了结构复杂性、降低了可靠性。因此无传感器的SRD也是未来的发展趋势之一。
永磁式开关磁阻电机也称为双凸极永磁电机，永磁式开关磁阻电机可采用圆柱形径向磁场结构、盘式轴向磁场结构和环形横向磁场结构。该电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。
转子磁极分割型混合励磁结构同步电机这一概念一提出就引起国际电工界和各大汽车公司研发中心的极大关注。转子磁极分割型混合励磁结构同步电机具有磁场控制能力，类似直流电机的低速助磁控制和高速弱磁控制，符合电动车辆牵引电机低速大力矩和恒功率宽调速的需求。该电机的研究处于探索阶段，电机的机理和设计理论有待于进一步深入研究与完善，作为电动车辆牵引电机具有较强的潜在的竞争优势。
此外，正在研发的热点课题还有：
具有磁场控制能力的永磁同步电机驱动系统；
车轮电机驱动系统；
动力传动一体化部件（电机、减速齿轮、传动轴）；
双馈电异步电机驱动系统和双馈电永磁同步电机驱动系统。
电子伺服系统
1993年美国能源部、商务部、贸易部、国防部、环保局、宇航局、国家科学基金会七个政府部门下美国三个最大的汽车制造公司，克莱斯勒、福特和通用，建立了新一代车辆伙伴关系（PNGV，Partnership for a New Generation of Vehicles），目标是开发新一代机动车技术，以增强美国汽车工业的实力。1998年至2002年期间，美国国家自然科学基金（NSF）资助美国国家电力电子中心（由美国Virginia和美国Wisconsin等四所大学组建）研发车辆电子动力驱动系统、电子伺服控制系统和各种车辆专用IC模块，提高汽车电子电气部件的可靠性，降低其成本和抢占车辆电气自动化技术的制高点，增强在国际市场的竞争力。线控的汽车电子伺服系统（X－by－wire）在未来将是十分重要的技术，该技术可将各种独立的系统（如转向、制动、悬挂等）集成到一起由计算机调控，使汽车的操纵性、安全性以及汽车的总体结构大大改善，设计的灵活度也大大增加。电子动力方向盘和线控刹车已经在一些欧洲车型上被采用，在这个系统中已经削减了相当多的机械部件，如液压泵等。汽车电子伺服技术是具有革命性的技术，随着这个技术的使用，许多传统的机械部件将会在未来的汽车上消失，而越来越多的车用伺服电机将出现在未来的汽车上。

3、纯电动汽车电机驱动系统有哪几部分组成？

电机驱动系统主要由中央控制器、驱动控制器、电动机、冷却系统、机械传动装置等组成。

4、电动汽车驱动电机与变速器的花键副配合精度要求

变速器用基础名词术语：
(1)主动齿轮、从动齿轮。输入轴可理解为是与离合器连接的，并在发动机驱动下转动，固定在输入轴上的齿轮随之同步转动，该齿轮称为主动齿轮此后与输出轴连接为一体的齿轮被迫转动，所以该齿轮称之为从动齿轮。
(2)传动比i。从动齿轮的齿数与主动齿轮的齿数之比定义为传动比。
当从动齿轮的齿数与主动齿轮的齿数之间的关系发生变化时，传动比i改变，在发动机转速不变的条件下，会影响输出轴转速改变，即车轮转速改变。一对相互啮合的齿轮，使用中齿数不会变化，因此它的传动比是固定不变的。若在输入轴上装有若干个齿数不等的齿轮与输出轴上的对应齿数也是变化的齿轮啮合，则可以获得一组传动比i不同的有级式变速器。汽车变速器就是按照这个基本原理实现换档变速。
(3)前进档，能够使汽车向前行驶的档位。倒档，能够使汽车倒退行驶的档位。空档，变速器中各档齿轮都不在工作位置上，此时发动机动力输入到输入轴后，不再向输出轴传输。
(4)直接档。发动机动力不经过变速器中的任何齿轮的传递，而是经变速器输入轴和与它直接连接为一体的输出轴直接输出的档位称为直接档。直接档传动比为1。
(5)超速档。即输出轴的转速高于输入轴转速的档位。
(6)档数。是指有级式齿轮变速器所具有的档位的数量。常用齿轮变速器的档数为四到五档，而三档变速器已不多见。档数愈多，汽车对行驶条件的适应性越好，油耗越低，但变速器传动机构与操纵机构越复杂，使操纵困难，成本也高。
(7)低档、高档。在变速器的档位中，数字小的档位叫做低档，数字越小的档位，传动比越大，牵引力也越大，而车速越低。如一档的传动比在前进档位中最大，车速最低，牵引力最大。数字大的档位称高档，数字越大，传动比越小，牵引力也越小，但车速越高。
(8)换档。变速器完成传动比的变换过程称换档。接合套换档，换档是通过与齿轮一体，位于齿侧的接合齿圈与接合套相互啮合（或分开）来实现传动比变换的叫做接合套换档。同步器换档，利用同步器换档。换档不仅接合齿上没有冲击和噪声而且换档时间也短。
(9)跳档。汽车行驶中因接合齿磨损和振动等原因，导致接合套与接合齿圈分开而使变速器处在空档状态。

5、特斯拉电动汽车用什么电机

特斯拉电动汽车用感应电动机，又称“异步电动机”，是将转子置于旋转磁场中，在旋转磁场的作用下，获得一个转动力矩，因而转子转动的装置。

发明者：

尼古拉·特斯拉，塞尔维亚裔美籍发明家、机械工程师、电气工程师。他被认为是电力商业化的重要推动者之一，并因主持设计了现代交流电系统而最为人知。

在迈克尔·法拉第发现的电磁场理论的基础上，特斯拉在电磁场领域有着多项革命性的发明。1887年发明感应电动机，他的多项相关专利以及电磁学的理论研究工作是现代的无线通信和无线电的基石。

(5)电动汽车电机与传动系统扩展资料：

制动方式

三相感应电动机电气制动方式 有：能耗制动、反接制动、再生制动三种。

1、能耗制动时切断电动机的三相交流电源，将直流电送入定子绕组。在切断交流电源的瞬间，由于惯性作用，电动机仍按原来方向转动，这种方式的特点是制动平稳，但需直流电源、大功率电动机，所需直流设备成本大，低速时制动力小。

2、反接制动又分负载反接制动和电源反接制动两种。

（1）、负载反接制动又称负载倒拉反接制动。此转矩使重物以稳定的速度缓慢下降。这种制动的特点是：电源不用反接，不需要专用的制动设备，而且还可以调节制动速度，但只适用于绕线型电动机，其转子电路需串入大电阻，使转差率大于1。

（2)、电源反接制动当电动机需制动时，只要任意对调两相电源线，使旋转磁场相反就能很快制动。当电动机转速等于零时，立即切断电源。

这种制动的特点是：停车快，制动力较强，无需制动设备。但制动时由于电流大，冲击力也大，易使电动机过热，或损伤传动部分的零部件。

3、再生制动又称回馈制动，在重物的作用下(当起重机电动机下放重物)，电动机的转速高于旋转磁场的同步转速。这时转子导体产生感应电流，在旋转磁场的作用下产生反旋转方向转矩，但电动机转速高，需用变速装置减速。

参考资料来源：网络-感应电动机

参考资料来源：网络-特斯拉

参考资料来源:特斯拉官网-mode3

6、电动汽车传动装置的作用是什么？

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

7、电动汽车传动装置的作用有什么不同？

1.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
2.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。

8、电动汽车是否只有传动用的电动机？请说明你的观点。

根据电动汽车的工作原理：蓄电池--电流--电力调节器--电动机--动力传动系统--驱动汽车行驶，包含的物理知识有：
（1）蓄电池在充电过程中把电能转化为化学能；
（2）蓄电池在放电过程中把化学能转化为电能；
（3）电动车在匀速行驶时所受牵引力与摩擦力相平衡；
（4）电动机把电能转化为机械能；
故答案为：（1）蓄电池在充电过程中把电能转化为化学能；
（2）蓄电池在放电过程中把化学能转化为电能；（答案不唯一）

9、电动车把引擎替换成电机，为什么传动系统还是用变速箱进行传动？

电动汽车的结构布置各式各样，比较灵活，概括起来分为纯电动汽车电动机中央驱动和电动轮驱动两种形式。电动机中央驱动形式借用了内燃机汽车的驱动方案，将内燃机换成电动机及其相关器件，用一台电动机驱动左右两侧的车轮。电动轮驱动形式的机械传动装置的体积与质量较电动机中央驱动形式的大大减小，效率显著提高，代价是增加了控制系统的复杂程度与成本。

电动汽车工作的技术原理

首先，纯电动汽车以电动机代替燃油机，由电机驱动而无需自动变速箱。相对于自动变速箱，电机结构简单、技术成熟、运行可靠。传统的内燃机能把高效产生转矩时的转速限制在一个窄的范围内，这是为何传统内燃机汽车需要庞大而复杂的变速机构的原因；而电动机可以在相当宽广的速度范围内高效产生转矩，在纯电动车行驶过程中不需要换挡变速装置，操纵方便容易，噪音低。

其次，与混合动力汽车相比，纯电动车使用单一电能源，电控系统大大减少了汽车内部机械传动系统，结构更简化，也降低了机械部件摩擦导致的能量损耗及噪音，节省了汽车内部空间和重量。

再比如，电机驱动控制系统是新能源汽车车辆行驶中的主要执行结构，驱动电机及其控制系统是新能源汽车的核心部件（电池、电机、电控）之一，其驱动特性决定了汽车行驶的主要性能指标，它是电动汽车的重要部件。电动汽车中的燃料电池汽车FCV、混合动力汽车HEV 和纯电动汽车EV 三大类都要用电动机来驱动车轮行驶，选择合适的电动机是提高各类电动汽车性价比的重要因素。

电动汽车和燃油式的汽车的主要区别就在于有动电机，调速控制器、动力电池、车载充电器这四个零件，而且电动汽车的启动速度取决于驱动电机的功率和性能。

电动汽车为什么不用变速箱控制转速

一般的内燃机低转扭矩小，最大转速低。为了同时满足起步和极速的情况，变速箱对内燃机是必要的。而对电机来说就不是。内燃机的安静平顺的区间，最大动力输出的区间，和最省油的区间都比较狭窄，而且三者互不相同，有了变速箱来调整最终减速比，能够在不同车速下，根据不同需要，灵活选择发动机转速和负荷，大大改善内燃机汽车的驾驶感受。