《新能源汽车电机及传动系统拆装与检测》课件-资讯四 新能源汽车驱动电机的型号规则

驱动电机型号由驱动电机类型代号、尺寸规格代号、信号反馈元件代号、冷却方式代号和预留代号五部分组成，如图3-8所示。资讯四新能源汽车驱动电机的型号规则图3-8驱动电机型号1.驱动电机类型代号驱动电机类型代号使用两个字母来代表驱动电机的类型。其代号含义如下。KC——开关磁阻电机；TF——方波控制型永磁同步电机；TX——正弦控制型永磁同步电机；YR——异步电机（绕线式）；YS——异步电机（鼠笼式）；ZL——直流电机。资讯四新能源汽车驱动电机的型号规则2.尺寸规格代号尺寸规格代号一般采用定子铁心的外径来表示，对于外转子电机，采用外转子铁心外径来表示。如图3-8所示电机的定子铁心外径为115mm。3.信息反馈元件代号信息反馈元件即转子位置传感器，其代号含义如下。M——光电编码器；X——旋转变压器；H——霍尔元件。无传感器不必标注。图38所示电机使用的转子位置传感器为光电编码器。资讯四新能源汽车驱动电机的型号规则4.冷却方式代号根据不同的冷却方式进行标注，其代号含义如下。S——水冷方式；Y——油冷方式；F——强迫风冷方式。非强迫冷却方式（自然冷却）不必标注。图3-8所示电机使用的为水冷方式。5.预留代号三位预留代号用英文大写字母或阿拉伯数字组合，其含义由制造商自行确定。资讯四新能源汽车驱动电机的型号规则知识拓展3电机技术发展现状目前驱动电机主要分为直流电机、交流电机及轮毂电机等；其中，直流和交流电机又可进一步划分。目前行业对交流异步电机、永磁同步电机及开关磁阻电机关注度较高。永磁同步电机具有效率高、转速范围宽、体积小、重量轻、功率密度大、成本低等优点，成为纯电动乘用车市场的主要驱动电机。从行业配套来看，新能源乘用车主要使用的是交流感应电机和永磁同步电机。其中，永磁同步电机使用较多，因其转速区间和效率都相对较高，但是需要使用昂贵的系统永磁材料钕铁硼；部分欧美车系采用交流感应电机，主要因为稀土资源匮乏，同时出于降低电机成本考虑，其劣势主要是转速区间小，效率低，需要性能更高的调速器以匹配性能。

知识拓展3在技术指标方面，国内电机与国外电机相比尚存在以下几方面的差距：①峰值转速峰值转速是驱动电机的重要指标，也是目前国内驱动电机较之国外电机差距最为明显的指标。国内绝大部分永磁同步电机的峰值转速在10000rpm以下，而国外基本在10000rpm以上。②功率密度虽然国内电机在功率方面基本能够达到国际水平，但是在同功率条件下存在重量劣势，因此功率密度较之国际水平存在较大差距。目前，国内的永磁同步电机功率密度多处于1～2kw/kg区间内，与2020年3.5kw/kg的目标值存在较大差距。③效率在电机效率方面，国内电机的最高效率均达到94%～96%，已达到西门子、Remy等企业的水平。但是在高效区面积方面，如系统效率大于80%的区域占比方面尚存在一定差距。我国电机的高效区面积占比集中在70%～75%，而国外电机基本达到80%。④冷却方式电机的冷却方式已经从自然冷却逐步发展为水冷，目前国内电机企业采用水冷为主，国外先进的电机企业已经发展到油冷电机。国内部分电机企业也研发出油冷电机，如精进等，使电机的冷却效率得到进一步提升。

知识拓展4永磁同步电机的发展瓶颈当前因纯电动乘用车以永磁同步电机为主要技术路线，故如何进一步提升其性能成为行业重点问题。目前，永磁同步电机面临以下几方面的技术难点：①功率密度功率的提升有两种途径，一种是提高扭矩，另一种是提高转速。前者主要问题是过载电流加大，造成发热量高，给散热造成较大压力；后者是高速时铁磁损耗大，需采用高性能低饱和硅钢片，从而使成本提高；或采用复杂的转子结构，但影响功率密度。②材料方面永磁材料也是制约永磁同步电机性能提升的重要因素，目前常用的永磁材料钕铁硼主要存在温度稳定性差、不可逆损失和温度系数较高以及高温下磁性能损失严重等缺点，从而影响电机性能。③生产工艺永磁同步电机在生产工艺方面的难点是制约大规模配套乘用车的重要因素。因为永磁同步电机生产企业缺乏产业化的积累，国内企业生产不良率较高，无法达到乘用车企业的不良率要求，尤其是随着纯电动乘用车市场规模的扩大，十万级的年产量给永磁同步电机带来了巨大的挑战。

知识拓展5轮毂电机的发展①技术现状轮毂电机最早于1900年由保时捷搭载到纯电动汽车上，经过100多年的发展，不仅众多美系、日系主机厂增加对轮毂电机的开发，电机公司（如英国Protean公司、法国TM4公司等）和轮胎企业（米其林公司、普利司通公司）也开发出轮毂电机产品。国内方面，万安科技与英国Protean合资、亚太股份与斯洛文尼亚轮毂电机公司合资开发轮毂电机产品。②优缺点分析从整体来看，永磁同步电机在轮毂电机上应用较为广泛。近年来，国内外的整车及零部件企业进行了很多轮毂电机驱动纯电动和混合动力乘用车的尝试。③性能提升对策轮毂电机在性能上面临的主要问题是簧下质量的提升对舒适性和操控性的影响；与轮毂集成后的散热问题和制动能量回收问题，以及随之而来的防震、防水和防尘等。④发展前景不同的行业主体对轮毂电机的态度不同造成轮毂电机的发展前景并不理想。新能源主机厂对轮毂电机以观望为主，传统的电机企业尚未对轮毂电机进行开发和规划，仅靠部分合资的电机企业对轮毂电机的推进，从而缺乏成熟量产车的支撑，同时轮毂电机的高成本和系统复杂度尚未解决，显著制约着轮毂电机在新能源乘用车领域的发展。

知识拓展6未来驱动电机发展趋势分析通过以上分析并结合市场调研可以看出，在未来几年的纯电动乘用