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來源：蘇州和德機(jī)電設(shè)備有限公司|發(fā)布時(shí)間：2019-07-03| 瀏覽數(shù)：載入中...
電動(dòng)汽車電動(dòng)機(jī)是指依據(jù)電磁感應(yīng)定律實(shí)現(xiàn)電能的轉(zhuǎn)換或傳遞的一種電磁裝置。電動(dòng)機(jī)也俗稱馬達(dá)，在電路中用字母“M”(舊標(biāo)準(zhǔn)用“D”)表示。它的主要作用是產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩，作為用電動(dòng)汽車的動(dòng)力源。
一、電動(dòng)汽車的發(fā)展史是螺旋上升的歷史
從1834年美國(guó)人達(dá)溫坡特(Davenport)在布蘭頓城街上演示他自己制造的小電池車開始，電動(dòng)車逐漸發(fā)展達(dá)到興盛。19世紀(jì)末，汽車制造成功，由于汽車的性能遠(yuǎn)高于電動(dòng)車，使電動(dòng)車受到排擠。20世紀(jì)60年代，汽車已成為城市主要污染源，70年代出現(xiàn)了石油危機(jī)，這使電動(dòng)車重又得到重視。各國(guó)政府開始制定法規(guī)研制電動(dòng)車。汽車工業(yè)已發(fā)展成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，汽車已成為人們生活中不可缺少的一部分;但同時(shí)，汽車給城市造成了嚴(yán)重的污染，而且全球已探明石油資源僅能開發(fā)使用40多年。因此，研究高性能的電動(dòng)車以替代汽車是歷史的必然。目前，世界電動(dòng)車的發(fā)展已由試運(yùn)行向推廣應(yīng)用方向過渡：日本從1996年開始向國(guó)內(nèi)用戶銷售商品車，美國(guó)從1997年開始向美國(guó)用戶銷售商品車。中國(guó)的電動(dòng)車目前處于研制階段。為了促進(jìn)國(guó)際廣泛的交流與合作，國(guó)家科委和機(jī)械工業(yè)部在1996年12月6～15日舉辦了1996北京國(guó)際電動(dòng)汽車及代用燃料汽車技術(shù)交流、研討會(huì)暨展覽會(huì)。就電動(dòng)車發(fā)展中的各種問題進(jìn)行了探討。同時(shí)，國(guó)內(nèi)外的汽車生產(chǎn)廠家及國(guó)內(nèi)的一些大專院校、科研單位展出了自己研制的電動(dòng)車。本次會(huì)議反映了電動(dòng)車的一些最新研究成果，從中也可以看出電動(dòng)車用電機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)。
二、制約電動(dòng)車發(fā)展的關(guān)鍵
以電動(dòng)車與傳統(tǒng)的燃油汽車進(jìn)行比較，相當(dāng)于以電池代替燃油，以電動(dòng)機(jī)代替發(fā)動(dòng)機(jī)。由于電池的能量密度(單位重量?jī)?chǔ)存的能量，wh/kg)遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于燃油，傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)電動(dòng)機(jī)的性能又不能直接適用于電動(dòng)車，因此，電池和電動(dòng)機(jī)既是電動(dòng)車的核心，同時(shí)又是制約電動(dòng)車發(fā)展的關(guān)鍵。
三、電動(dòng)車用電機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)
雖然各種各樣的驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)早已研究得很成熟，但它們并不能直接適用于電動(dòng)車，因?yàn)殡妱?dòng)車有其特有的運(yùn)行特點(diǎn)，所以所用的電動(dòng)機(jī)必須滿足這些特點(diǎn)才能獲得高性能。
1、電動(dòng)車的特點(diǎn)
電動(dòng)車最顯著的特點(diǎn)是頻繁的起停、加減速，而不是運(yùn)行于某一恒速下。電動(dòng)車主要用于在污染比較嚴(yán)重的大中城市市區(qū)固定路線行駛和某些特殊場(chǎng)合，如機(jī)場(chǎng)、車站、碼頭、倉(cāng)庫(kù)、遂道和旅游區(qū)域等地方。人們對(duì)電動(dòng)車的1次充電行駛距離和最高時(shí)速有一定要求，但要求不是很高。一般1次充電行駛50～100km，最高時(shí)速在100km/h以內(nèi)就可滿足要求。從長(zhǎng)遠(yuǎn)看，電動(dòng)車要取代燃油汽車，它的性能必須可與燃油汽車相比，所以它的1次充電行駛距離和最高時(shí)速都要大大提高。另外，可靠性和價(jià)格也是人們比較關(guān)注的問題。
2、電動(dòng)車用電機(jī)應(yīng)具備的特點(diǎn)
基于電動(dòng)車的特點(diǎn)，對(duì)所用的電動(dòng)機(jī)就應(yīng)有一定的要求。為了提高最高時(shí)速，電動(dòng)機(jī)應(yīng)有較高的瞬時(shí)功率和功率密度(w/kg)。為了提高1次充電行駛距離，電動(dòng)機(jī)應(yīng)有較高的效率，而且電動(dòng)車是變速工作的，所以電動(dòng)機(jī)應(yīng)有較高的高低速綜合效率。電動(dòng)車起動(dòng)和爬坡時(shí)速度較低，但要求力矩較大;正常運(yùn)行時(shí)需要的力矩較小，而速度很高，故用于電動(dòng)車的電機(jī)的典型機(jī)械特性曲線如附圖所示。即在低速時(shí)為恒轉(zhuǎn)矩特性，高速時(shí)為恒功率特性，且電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行速度范圍應(yīng)該較寬。另外，電動(dòng)機(jī)應(yīng)堅(jiān)固、可靠，且價(jià)格較低。
3、電動(dòng)車用電機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)
在電動(dòng)車發(fā)展初期，多采用直流電動(dòng)機(jī)。在試制大客車時(shí)用串勵(lì)電動(dòng)機(jī)，在小客車及小貨車上用并勵(lì)、復(fù)勵(lì)電動(dòng)機(jī)。隨著永磁材料的發(fā)展，永磁直流電動(dòng)機(jī)也有所應(yīng)用。直流電動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是有比較好的控制特性。但它重量大，效率低，價(jià)格貴，而且由于電刷和滑環(huán)的存在，需要維護(hù)，電刷磨損又會(huì)造成不安全工作。因此，隨著電力電子器件的發(fā)展，交流電動(dòng)機(jī)逐漸成熟，直流電動(dòng)機(jī)逐漸被交流電動(dòng)機(jī)所取代。這次會(huì)議參展的電動(dòng)機(jī)也以使用交流電動(dòng)機(jī)為主。
4、驅(qū)動(dòng)方式的發(fā)展趨勢(shì)
傳統(tǒng)燃油汽車的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中包括發(fā)動(dòng)機(jī)、減速器和差速器。這是由于內(nèi)燃機(jī)的速度范圍窄，必須用減速器來擴(kuò)大速度范圍。使用差速器是便于轉(zhuǎn)向。減速器和差速器為一系列傳動(dòng)齒輪，它們?cè)谄囘\(yùn)行中消耗一部分機(jī)械能，使車輪得到的功率不到發(fā)動(dòng)機(jī)功率的2/3，大大降低了汽車的效率。由于電動(dòng)機(jī)與發(fā)動(dòng)機(jī)的不同特點(diǎn)，電動(dòng)車可以采用四種驅(qū)動(dòng)方式：與傳統(tǒng)燃油汽車相同;省略減速器;進(jìn)一步省略差速器，電動(dòng)機(jī)同軸驅(qū)動(dòng)車輪，即軸驅(qū);將電動(dòng)機(jī)直接裝在車輪內(nèi)，即輪驅(qū)。可以看出。輪式驅(qū)動(dòng)既完全消除了傳動(dòng)中的機(jī)械磨損，提高了傳動(dòng)效率，又具有最小的體積、最輕的重量，同時(shí)故障率降低。因此，輪式驅(qū)動(dòng)是電動(dòng)車最佳的驅(qū)動(dòng)方式。
作為電動(dòng)車用電機(jī)，直流電動(dòng)機(jī)已逐步被淘汰。異步電動(dòng)機(jī)、交流永磁電動(dòng)機(jī)和開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)都已被用來驅(qū)動(dòng)電動(dòng)車，它們各有自己的優(yōu)勢(shì)，但也都有各自的弱點(diǎn)，并不完全適合于電動(dòng)車。進(jìn)一步研究更適合于驅(qū)動(dòng)電動(dòng)車的電動(dòng)機(jī)是電機(jī)工作者的任務(wù)。多態(tài)電機(jī)是一種有前途的電機(jī)。輪式驅(qū)動(dòng)是電動(dòng)車最佳的驅(qū)動(dòng)方式。
