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分析电动汽车驱动电机发展现状
来源:汽车与驾驶维修  作者:佚名  2019-11-04 08:27:44

      日本的电机技术全球领先。日本研发的电动汽车普遍采用永磁同步电机。1996年日本丰田公司推出全球第一款量产的混合动力汽车普锐斯便是以永磁同步电机作为驱动电机。其第一代电机采用表贴式永磁体结构,第二代采用内置式永磁体结构,两代电机均采用8极48槽的极槽配合。
      日本电机工程研究实验室推出的内置式双层永磁体的永磁同步电机,使电机的效率、转矩等性能大大提高。2007年丰田公司推出的凯美瑞混合动力汽车,其搭载的永磁同步电机定子同样采用8极48槽的极槽配合,转子永磁体采用“V”型结构布置。2010年日产推出全球第一款量产的纯电动汽车聆风,同样采用了永磁同步电机作为驱动电机。
      欧洲各国大部分也采用永磁同步电机作为电动汽车的驱动电机。德国宝马公司推出的纯电动汽车0和i8采用了具有自主知识产权的混合式永磁同步电机作为驱动电机,该电机具有永磁电机和磁阻电机的双重优点,大大提高了永磁同步电机中磁阻转矩的利用率。英国谢菲尔德大学的Zhu ZQ、Chen JT等科研人员在永磁同步电机的结构设计上进行了大胆的尝试和革新,开发了横向磁通电机,并采用双层永磁体布置,同时改变定子齿部形状和磁极形状,提高了电机输出转矩,降低了转矩脉动。
    美国SatCon技术公司研发的汽车驱动用永磁同步电机,其定子采用双套绕组结构,汽车启动和爬坡时采用低速大扭矩绕组,汽车高速巡航时采用高速恒功率绕组。该技术增加了电机的调速范围,使电机的绕组电流低,逆变器电压利用率高,同时电机各区间运行时均可获得较高的效率。
    国内,沈阳工业大学在汽车驱动用永磁同步电机方面的研究一直处于领先地位。徐衍亮博士提出的转子外圆偏心技术优化气隙磁密波形取得了较好的效果,但优化后交轴磁阻变大,电机凸极率降低,不利于提高磁阻转矩。吴延忠、郭振宏等人研究了内置式永磁体磁路结构中,隔磁磁桥尺寸和极弧系数对空载气隙磁密波形的影响,并提出了优化方案。
    中国作为全球最大的纯电动汽车市场,电动汽车技术的发展突飞猛进。包括比亚迪、奇瑞新能源、北汽新能源、吉利、和江淮等电动汽车厂商都无一例外地采用了永磁同步电机。
    经过调研,表1给出了近几年国内外主要车企电动汽车驱动电机的种类和相关参数,除特斯拉采用交流异步感应电机作为驱动电机外,其余均采用永磁同步电机。
 
3结束语
    总体上,我国永磁同步电机的技术水平与欧美、日本等发达国家还存在差距,还需要进一步加大研究。但我国稀土资源丰富,加上国家一系列政策的支持,使国内电动汽车及驱动电机技术的发展进入了快车道。
 

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