电动汽车驱动电机分类

1无刷直流永磁电动机入门级电动汽车所使用的最为普遍的电动机类型。之所以说它是入直流电动机以及具有交流电动机特性的无刷直流电动机。这里我们所讨论的范畴仅限于具有直流电动机特性的无运行的基本需求，另外，无刷直流电动机也不需要用户在用车期间去考虑它的维护问题，图6所示为六槽无刷永磁电动机结构示意商通过为其匹配二级减速器或具备传动比范围的CVT变速器来弥补显然这样的技术结构在空间布置以及重量控制方面对与交流电机的区别：很多初学者容易将直流永磁电动机和交流永磁电动机混淆，下面加以对比。1）设计上的区别：二者用的材料大体都一样，主要是设计上的不同。一般无刷直流电动机设计的时候，气隙磁场是方波的(梯形波)，而且平顶的部分越平越好，因此在极对数选择上一般选取整数槽集中绕组，例如4极12槽，并且磁钢一般是同心的扇形环，径向充磁。无刷直流电动机一般装霍尔位置传感器来检测位置和速度，驱动方式一般是六步方波驱动，用于位置识别要求不高的场合。而永磁同步电动机是正弦波气隙，越正弦越好，因此极对数上选择分数槽绕组，般配置增量型编码器：旋转变压器、绝对编码器等。驱动方式一般采用正弦波驱动，如FOC算法等，用于伺服场合。无刷直流电动机的转子磁极采用瓦型磁钢，经过磁路设计，可以获得梯形波的气隙磁密，定子绕组多采用集中整距绕组，因此感应反电动势也是梯形波的。无刷直流电动机的控制需要位置信息反馈，必须有位置传感器或是采用无位置传感器估计技术，构成自控式的调速系统。控制时各相电流也尽量控制成方波，逆变器输出电压按照有刷直流电动机PWM(脉宽调制)的方法进行控制即可。本质上，无刷直流电动机也是一种永磁同步电动机，调速属于变压变频调速范畴。永磁同步电动机具有定子三相分布绕组和永磁转子，在磁路结构和绕组分布上保证感应电动势波形为正弦，外加的定子电压和电流也应为正弦波，一般靠交流变压变频器提供。永磁同步电动机控制系统常采用自控式，也需要位置反馈信息，可以采用矢量控制(磁场定向控制)或直接转矩控制的先进控制策略。综上所述，两者区别可以认为是方波和正弦波控制导致的设计理念不同。最后纠正一个概念，“直流变频”实际上是交流变频，只制对象，通常称之为“无刷直流电动机”。无刷直流电动机的电动机本体：定子绕组为集中绕组，永磁转子形成方波磁场；永磁同步电动机的电动机本体：定子绕组为分布绕组，永磁转子形成正弦磁场；无刷直流电动机的位置传感器：低分辨率，60度分辨率，霍尔元件，电磁式、光电式；永磁同步电动机的位置传感器：高分辨率，1/256，4）控制的不同：无刷直流电动机：120度方波电流，采用PWM控制；永磁同步电动机：正弦波电流，采用SPWM(逆变原理及控制方法)及SVPWM(空间矢量脉宽调制)控制。无刷直流电动机磁钢为方波充磁，控制电压PWM也为方波，电流也为方波，一个电周期有6个空间矢量。控制简单，成本低，一般的MCU(微控制单元)就可以实现。永磁同步电动机：磁钢为正弦波充磁，反电动势也为正弦波，电流也为正弦波。一般采用矢量控制技术，一个电周期一般最少会有18个矢量(当然越多越好)，需要高性能的MCU或DSP才能实现。上述讨论可以概括为以下结论：磁同步电动机为速度和位置传感器，如旋转变压器、光电编码器等。（2）反电势波形不同：无刷直流电动机为近似梯形波(理想状态)；永磁同步电动机为正弦波(理想状态)。三相电流波形不同：无刷直流电动机为近似方波或梯形波(理想状态)；永磁同步电动机为正弦波(理想状态)。（3）控制系统的区别：无刷直流电动机通常包括位置控制器、速度控制器和电流(转矩)控制器；永磁同步电动机根据控制策略的不同会有不同的控制系统。（4）设计原理与方法上的区别：无刷直流电动机尽量拓宽反电势波形的宽度(使之近似为梯行波)；永磁同步电动机使反电势接近于正弦波。体现在设计上主要是定子绕组、转子结构(如极弧系数)上的区别。2交流异步感应电动机交流异步电动机的拥趸者中除了国内大多数厂商推出的电动汽车动机也可被归纳到交流电动机范畴。变频调速是电动机首先要具备够自如地在正反转状态间切换。交流异步电动机结构示意图如下图3永磁同步电动机其具备无刷直流电动机结构简单、运行可靠、功率密度大、调速性永磁同步电动机的使用对于电动汽车的乘坐舒适性有所帮助。通常一，这样的衡量标准电动汽车同样适用。目前的电动汽车大多只同步电动机应该成为高端电动汽车必用的一个类型，但事情也没围广泛以及高达20000r/min左右的峰值转速即使不匹配二级差速4开关磁阻电动机量和经济指标，在这一点上优于上述电动机。功率密度更高意味着此电动机重量更轻且功率大，当电流达到额定电流的15%时即可实现100%的启动转矩。另外，更小的