宇通纯电动汽车电机及其控制器技术培训讲义优秀PPT.ppt

纯电动汽车电机及限制器纯电动汽车电机及限制器 技术讲义技术讲义1、动力系统匹配 2、关键部件选型要求 3、电机及其限制器 基本组成1.1.车载电源车载电源2.2.电池管理系统电池管理系统3.3.驱动电动机驱动电动机4.4.限制系统限制系统5.5.车身及底盘车身及底盘6.6.平安爱护系统平安爱护系统 基本组成1.1.车载电源车载电源组成组成 以动力电池组作为车载电源，用周期性的充电来补以动力电池组作为车载电源，用周期性的充电来补充电能。充电能。重要性重要性 动力电池组是动力电池组是EVEV的关键装备，储存的电能、质量和的关键装备，储存的电能、质量和体积，对体积，对EVEV性能起确定性影响，也是发展性能起确定性影响，也是发展EVEV的主要的主要探讨和开发对象。探讨和开发对象。EV EV发展的症结在于电池，电池技术对发展的症结在于电池，电池技术对EVEV的制约仍的制约仍旧是旧是EVEV发展的瓶颈。发展的瓶颈。建立充电站系统、报废电池回收和处理工厂，是推建立充电站系统、报废电池回收和处理工厂，是推广广EVEV的关键问题。的关键问题。基本组成1.1.车载电源车载电源发展发展(1)(1)第一代第一代EVEV电池：铅酸电池电池：铅酸电池 优点：技术成熟，成本低。优点：技术成熟，成本低。缺点：比能量和比功率低不能满足缺点：比能量和比功率低不能满足EVEV续驶里程和续驶里程和动力性能的需求，但进一步发展了阀控铅酸电池、动力性能的需求，但进一步发展了阀控铅酸电池、铅布电池等，使铅酸电池的比能量有所提高。铅布电池等，使铅酸电池的比能量有所提高。基本组成1.1.车载电源车载电源发展发展 (2)(2)其次代高能电池：镍其次代高能电池：镍镉电池、镍镉电池、镍氢电池、钠氢电池、钠硫电池、钠硫电池、钠氯化镍电池、锂离子电池、锂聚合物氯化镍电池、锂离子电池、锂聚合物电池、锌电池、锌空气电池和铝空气电池和铝空气电池等空气电池等 优点：比能量和比功率都比铅酸电池高，大大提高优点：比能量和比功率都比铅酸电池高，大大提高了了EVEV的动力性能和续驶里程。的动力性能和续驶里程。缺点：有些高能电池须要困难的电池管理系统和温缺点：有些高能电池须要困难的电池管理系统和温度限制系统，各种电池对充电技术有不同要求。而度限制系统，各种电池对充电技术有不同要求。而且电化学电池中的活性物质在运用确定的期限后，且电化学电池中的活性物质在运用确定的期限后，会老化变质以至完全丢失充电和放电功能而报废，会老化变质以至完全丢失充电和放电功能而报废，从而使从而使EVEV的运用成本高。的运用成本高。基本组成1.1.车载电源车载电源发展发展 (3)(3)第三代电池：飞轮电池、超级电容器第三代电池：飞轮电池、超级电容器 飞轮电池是电能飞轮电池是电能机械能机械能电能转换的电池。电能转换的电池。超级电容器是电能超级电容器是电能电位能电位能电能转换的电池。电能转换的电池。这两种储能器在理论上都具有很大的转换实力，而这两种储能器在理论上都具有很大的转换实力，而且充电和放电便利快速，但尚处于研制阶段。且充电和放电便利快速，但尚处于研制阶段。基本组成1.1.车载电源车载电源高压电源高压电源 动力电池组供应约动力电池组供应约155380V155380V高压直流电。高压直流电。动力电池组是供电机工作的唯一动力电源。动力电池组是供电机工作的唯一动力电源。空调系统的空压机，动力转向系统的油泵和制动系空调系统的空压机，动力转向系统的油泵和制动系统的真空泵等，也须要动力电池组供应动力电能。统的真空泵等，也须要动力电池组供应动力电能。低压电源低压电源 动力电池组通过动力电池组通过DC/DCDC/DC转换器，供应转换器，供应12V12V或或24V24V低压低压电，并储存到低压电池组中，作为仪表、照明和信电，并储存到低压电池组中，作为仪表、照明和信号装置等工作的电源。号装置等工作的电源。基本组成2.2.电池管理系统电池管理系统管理管理 对动力电池组充电与放电时的电流、电压、放电深对动力电池组充电与放电时的电流、电压、放电深度、再生制动反馈电流、电池温度等进行限制。度、再生制动反馈电流、电池温度等进行限制。个别电池性能变更后，会影响到整个动力电池组性个别电池性能变更后，会影响到整个动力电池组性能，故需用电池管理系统来对整个动力电池组及其能，故需用电池管理系统来对整个动力电池组及其每一单体电池进行监控，保持各个单体电池间的一每一单体电池进行监控，保持各个单体电池间的一样性。样性。充电充电 动力电池组必需进行周期性的充电。高效率充电装动力电池组必需进行周期性的充电。高效率充电装置和快速充电装置，是置和快速充电装置，是EVEV运用时所必需的协助设备。运用时所必需的协助设备。可接受地面充电器、车载充电器、接触式充电器或可接受地面充电器、车载充电器、接触式充电器或感应充电器等进行充电。感应充电器等进行充电。基本组成3.3.驱动电动机驱动电动机驱动电动机是驱动驱动电动机是驱动EVEV行驶的唯一动力装置。行驶的唯一动力装置。类型类型 直流电动机、沟通电动机、永磁电动机和开关磁阻直流电动机、沟通电动机、永磁电动机和开关磁阻电动机等。电动机等。再生制动再生制动 再生制动是再生制动是EVEV节能的重要措施之一。制动时电动机节能的重要措施之一。制动时电动机可实现再生制动，一般可回收可实现再生制动，一般可回收10%15%10%15%的能量，有的能量，有利于延长利于延长EVEV行驶里程。行驶里程。在在EVEV制动系统中，还保留常规制动系统和制动系统中，还保留常规制动系统和ABSABS制动制动系统，以保证车辆在紧急制动时有牢靠的制动性能系统，以保证车辆在紧急制动时有牢靠的制动性能.基本组成4.4.限制系统限制系统EVEV的限制系统主要是对动力电池组的管理和对电动机的限制系统主要是对动力电池组的管理和对电动机的限制。的限制。将加速踏板、制动踏板机械位移的行程量转换为电信号将加速踏板、制动踏板机械位移的行程量转换为电信号，输入中心限制器，通过动力限制模块限制驱动电，输入中心限制器，通过动力限制模块限制驱动电动机运转。动机运转。计算动力电池组剩余电量和剩余续驶里程。计算动力电池组剩余电量和剩余续驶里程。对整车低压系统的电子、电器装置进行限制。对整车低压系统的电子、电器装置进行限制。接受各种各样的传感器、报警装置和自诊断装置等，对接受各种各样的传感器、报警装置和自诊断装置等，对整个动力电池组整个动力电池组功率转换器功率转换器驱动电动机系统进驱动电动机系统进行监控并刚好反馈信息和报警。行监控并刚好反馈信息和报警。基本组成5.5.车身及底盘车身及底盘车身车身 EV EV车身造型特殊重视流线型车身造型特殊重视流线型,以降低空气阻力系数。以降低空气阻力系数。底盘底盘 由于动力电池组的质量大，为减轻整车质量，接受由于动力电池组的质量大，为减轻整车质量，接受轻质材料制造车身和底盘部分总成。轻质材料制造车身和底盘部分总成。动力电池组占据的空间大，在底盘布置上还要有足动力电池组占据的空间大，在底盘布置上还要有足够的空间存放动力电池组，并且要求线路连接、充够的空间存放动力电池组，并且要求线路连接、充电、检查和装卸便利，能够实现动力电池组的整体电、检查和装卸便利，能够实现动力电池组的整体机械扮装卸。机械扮装卸。基本组成6.6.平安爱护系统平安爱护系统高压平安高压平安 动力电池组具有高压直流电，必需设置平安爱护系动力电池组具有高压直流电，必需设置平安爱护系统，确保驾驶员、乘员和修理人员在驾驶、乘坐和统，确保驾驶员、乘员和修理人员在驾驶、乘坐和修理时的平安。修理时的平安。故障处理故障处理 必需配备电气装置的故障自检系统和故障报警系统，必需配备电气装置的故障自检系统和故障报警系统，在电气系统发生故障时自动限制在电气系统发生故障时自动限制EVEV不能起动等，刚不能起动等，刚好防止事故的发生。好防止事故的发生。基本组成小结小结操纵：在操纵装置和操纵方法上继承或沿用内燃机汽车主要操纵：在操纵装置和操纵方法上继承或沿用内燃机汽车主要的操纵装置和操纵方法，适应驾驶员的操作习惯，使操作的操纵装置和操纵方法，适应驾驶员的操作习惯，使操作简洁化和规范化。简洁化和规范化。限制：在限制：在EVEV限制系统中，接受全自动或半自动的机电一体化限制系统中，接受全自动或半自动的机电一体化限制系统，达到平安、牢靠、节能、环保和敏捷的目的。限制系统，达到平安、牢靠、节能、环保和敏捷的目的。电池：提高电池的比能量和比功率，实现电池的高能化。电池：提高电池的比能量和比功率，实现电池的高能化。电机：接受高效率的电能转换系统和高效率的驱动电动机，电机：接受高效率的电能转换系统和高效率的驱动电动机，提高电动机和驱动系统的效率。提高电动机和驱动系统的效率。车身和底盘：接受流线型车身，降低迎风面积和空气阻力系车身和底盘：接受流线型车身，降低迎风面积和空气阻力系数。接受轻金属材料、高强度复合材料和新型数。接受轻金属材料、高强度复合材料和新型EVEV专用车身专用车身和底盘结构，实现车身和底盘的轻量化，减轻整备质量。和底盘结构，实现车身和底盘的轻量化，减轻整备质量。接受低滚动阻力轮胎，降低行驶阻力。接受低滚动阻力轮胎，降低行驶阻力。再生制动：回收再生制动能量，延长行驶里程。再生制动：回收再生制动能量，延长行驶里程。关键技术1.1.驱动电动机的选择及功率匹配驱动电动机的选择及功率匹配电动机应具有良好的转矩电动机应具有良好的转矩转速特性，一般具有转速特性，一般具有600015000r/min600015000r/min的转速。的转速。依据车辆行驶工况，驱动电动机可以在恒转矩区和恒功依据车辆行驶工况，驱动电动机可以在恒转矩区和恒功率区运转。率区运转。驱动电动机应常常保持在高效率范围内运转。在低速驱动电动机应常常保持在高效率范围内运转。在低速大转矩（恒转矩区）运转范围内效率在大转矩（恒转矩区）运转范围内效率在0.750.850.750.85之之间，在恒功率运转范围内效率在间，在恒功率运转范围内效率在0.80.90.80.9之间。之间。关键技术2.2.动力电池组的选择与特性动力电池组的选择与特性3.3.减速器传动比的确定减速器传动比的确定由于电动机的转速高，不能干脆驱动车辆的车轮，通常由于电动机的转速高，不能干脆驱动车辆的车轮，通常在驱动系统中接受大速比的减速器或在驱动系统中接受大速比的减速器或2 2档变速器。档变速器。作用：减速、增扭作用：减速、增扭减速器或变速器中不设置倒档齿轮，倒车是靠电动机的减速器或变速器中不设置倒档齿轮，倒车是靠电动机的反转来实现。反转来实现。关键技术4.4.限制系统的设计限制系统的设计目标：延长续驶里程目标：延长续驶里程续驶里程续驶里程 续驶里程指电动汽车从动力蓄电池全充溢状态起先续驶里程指电动汽车从动力蓄电池全充溢状态起先到标准规定的试验结束时所走过的里程。接受工况到标准规定的试验结束时所走过的里程。接受工况法依据确定的工况反复地循环行驶，是法依据确定的工况反复地循环行驶，是EVEV测定续驶测定续驶里程的基本方法。里程的基本方法。我国颁布的我国颁布的GB/T 183862001GB/T 183862001电动汽车能量消耗电动汽车能量消耗率和续驶里程试验方法适用于率和续驶里程试验方法适用于EVEV最大总质量最大总质量3500kg 3500kg，最高车速，最高车速 70km/h 70km/h的的EVEV。关键技术4.4.限制系统的设计限制系统的设计延长续驶里程的方法延长续驶里程的方法 选用高比能量的电池。选用高比能量的电池。削减削减EVEV在行驶中各种环节中的能量损耗。在行驶中各种环节中的能量损耗。削减削减EVEV协助系统的电能消耗，对空调、动力转向等协助系统的电能消耗，对空调、动力转向等进行自动限制。进行自动限制。设计新设计新EVEV时，在造型、结构、材料和配件方面，应时，在造型、结构、材料和配件方面，应使使G,f G,f 和和 CD CD等尽量降低。等尽量降低。2.0.5 发展趋势当前当前EVEV主要向小型化、特性化、家庭化和休闲化方主要向小型化、特性化、家庭化和休闲化方向开拓市场，可适当地降低对动力性能、最高车速向开拓市场，可适当地降低对动力性能、最高车速和续驶里程方面的要求。和续驶里程方面的要求。世界各国都有各种各样的微型和小型世界各国都有各种各样的微型和小型EVEV在运用。如在运用。如日本丰田汽车公司日本丰田汽车公司E-comE-com微型电动轿车和日产汽车公微型电动轿车和日产汽车公司的司的HyperminiHypermini微型电动轿车。微型电动轿车。NissanNissan HyperminiHypermini(2000(2000)2.1 电动汽车驱动系统 2.1.1 组成和结构形式 2.1.2 传统的驱动系统 2.1.3 简化的传统驱动系统 2.1.4 电动机驱动桥整体式 驱动系统 2.1.5 双电动机驱动系统 2.1.6 内转子电动轮驱动系统 2.1.7 外转子电动轮驱动系统2.1.1 组成和结构形式组成组成动力电池组动力电池组驱动电动机驱动电动机传动系统传动系统驱动轮驱动轮控制装置控制装置驱动系统驱动系统结构形式结构形式 传统的驱动系统传统的驱动系统 简化的传统驱动系统简化的传统驱动系统 电动机电动机驱动桥整体式驱动系统驱动桥整体式驱动系统 双电动机驱动系统双电动机驱动系统 内转子电动轮驱动系统内转子电动轮驱动系统 外转子电动轮驱动系统外转子电动轮驱动系统2.1.2 传统的驱动系统电动机替代发动机。电动机替代发动机。仍旧接受内燃机汽车的传动系统，包括离合器、变仍旧接受内燃机汽车的传动系统，包括离合器、变速器、传动轴和驱动桥等总成。速器、传动轴和驱动桥等总成。有电动机前置、驱动桥前置有电动机前置、驱动桥前置(F-F)(F-F)，电动机前置、驱，电动机前置、驱动桥后置动桥后置(F-R)(F-R)等各种驱动模式。等各种驱动模式。结构困难，效率低，不能充分发挥电动机的性能。结构困难，效率低，不能充分发挥电动机的性能。MM电动机电动机CC离合器离合器GBGB变速器变速器DD差速器差速器2.1.1 组成和结构形式组成组成动力电池组动力电池组驱动电动机驱动电动机传动系统传动系统驱动轮驱动轮控制装置控制装置驱动系统驱动系统结构形式结构形式 传统的驱动系统传统的驱动系统 简化的传统驱动系统简化的传统驱动系统 电动机电动机驱动桥整体式驱动系统驱动桥整体式驱动系统 双电动机驱动系统双电动机驱动系统 内转子电动轮驱动系统内转子电动轮驱动系统 外转子电动轮驱动系统外转子电动轮驱动系统2.1.2 传统的驱动系统电动机替代发动机。电动机替代发动机。仍旧接受内燃机汽车的传动系统，包括离合器、变仍旧接受内燃机汽车的传动系统，包括离合器、变速器、传动轴和驱动桥等总成。速器、传动轴和驱动桥等总成。有电动机前置、驱动桥前置有电动机前置、驱动桥前置(F-F)(F-F)，电动机前置、驱，电动机前置、驱动桥后置动桥后置(F-R)(F-R)等各种驱动模式。等各种驱动模式。结构困难，效率低，不能充分发挥电动机的性能。结构困难，效率低，不能充分发挥电动机的性能。MM电动机电动机CC离合器离合器GBGB变速器变速器DD差速器差速器经典汽车设计理论推导车辆行驶平衡方程驱动方程驱动系统的动力输出特性与车辆的动力性能干脆相关。驱动系统的动力输出应当满足车辆的动力性要求。在设计电动汽车驱动系统时，为了使电动汽车达到要求的动力性能指标，首先必需建立电动汽车的力学模型，对电动汽车行驶过程中力与功率的平衡进行分析，以得到电动汽车的需求特性场。主要部件选型设计纯电动汽车首先要进行选型设计，除了车型选设计纯电动汽车首先要进行选型设计，除了车型选择外，电机类型与其性能择外，电机类型与其性能参数、电池类型与其性能参数、限制方式的选择、参数、电池类型与其性能参数、限制方式的选择、电池数量的选择等都是首先要确定的。电池数量的选择等都是首先要确定的。1 1电机功率的选择电机功率的选择主要部件选型电机功率的选择将对电动汽车的动力性和经济性有电机功率的选择将对电动汽车的动力性和经济性有着重要的影响。对于纯电动汽车用电机，在选择电着重要的影响。对于纯电动汽车用电机，在选择电机的功率时还要考虑以下几个因素机的功率时还要考虑以下几个因素:a a、最高车速。电机的功率必需能满足电动汽车最高、最高车速。电机的功率必需能满足电动汽车最高车速的功率要求，以保证汽车在良好路面和空载状车速的功率要求，以保证汽车在良好路面和空载状况下，能获得较高的行驶速度。况下，能获得较高的行驶速度。b b、加速性能。电机的功率越大，则电动汽车的后备、加速性能。电机的功率越大，则电动汽车的后备功率就越多，从而其加速性能越好。但过多的后备功率就越多，从而其加速性能越好。但过多的后备功率又会增加纯电动汽车不必要的能量消耗。功率又会增加纯电动汽车不必要的能量消耗。c c、由于汽车的行驶工况较为困难，须要电机具有确、由于汽车的行驶工况较为困难，须要电机具有确定的过载实力，即能承受较大的过载电流，能发出定的过载实力，即能承受较大的过载电流，能发出高于额定转矩高于额定转矩2 2倍以上的转矩。倍以上的转矩。3-53-5倍倍主要部件选型2 电机、电池电压的选择在选择了电机和电池的类型后，就要确定电机的额定电压和电池的电压。在电机功率确定的状况下，电压越高，电流越低，线路功率损失就越小，电池以小电流放电时，可获得较大的容量。但电压过高，又影响电子元器件的性能和平安。主要部件选型3 3电电池池容容量量选选择择众众所所周周知知，目目前前影影响响电电动动汽汽车车商商品品化化和和好好用用化化进进程程的的关关键键因因素素是是电电动动汽汽车车的的续续驶驶里里程程和和电电池池的的运运用用性性能能(包包括括电电池池的的充充电电时时间间、平平安安性性、价价格格和和运运用用寿寿命命等等)。在在选选择择电电池池的的容容量量时时，既既要要满满足足汽汽车车的的续续驶驶里里程程的的设设计计要要求求，又又要要考考虑虑整整车车的的空空间间结结构构和和底底盘盘承承载载实实力力。因因为为选选择择电电池池容容量量过过大大，电电池池组组所所贮贮存存的的电电能能越越多多，续续驶驶里里程程相相应应延延长长，但但电电池池组组的的重重量量增增加加，整整车车的的整整备备质质量量增增加加，导导致致行行驶驶阻阻力力也也增增加加，反反过过来来又又影影响响纯纯电电动动汽汽车车的的续续驶驶里里程程。主要部件选型4 4传传动动系系的的传传动动比比的的选选择择汽汽车车在在行行驶驶过过程程中中，通通过过确确定定的的传传动动比比来来满满足足不不同同行行驶驶工工况况的的须须要要。传传动动比比起起到到减减速速增增矩矩的的作作用用。尽尽管管电电机机一一般般都都具具有有较较宽宽的的调调速速范范围围，但但在在纯纯电电动动汽汽车车的的设设计计过过程程中中要要选选择择合合理理的的传传动动比比，一一方方面面满满足足不不同同工工况况要要求求，另另一一方方面面使使得得电电机机在在不不同同工工况况运运转转时时，尽尽量量处处于于高高效效率率范范围围内内，以以获获得得较较高高的的转转化化效效率率，减减小小功功率率损损失失。电机及其限制器电动机的基本要求电机的驱动曲线图分析常用电机常用限制结构和限制方法电动汽车用电动机的基本要求接受大功率的电动机来驱动电动汽车与接受小功接受大功率的电动机来驱动电动汽车与接受小功率的电动机相比，具有电阻小、效率高、比能耗率的电动机相比，具有电阻小、效率高、比能耗低、动力性能好等优点。在确定电动汽车所接受低、动力性能好等优点。在确定电动汽车所接受的电动机时，其性能必需充分满足电动汽车不同的电动机时，其性能必需充分满足电动汽车不同行驶工况的要求。因此其性能要求有行驶工况的要求。因此其性能要求有:1 1、要有较大的起动转矩来保证电动汽车的良好、要有较大的起动转矩来保证电动汽车的良好的起动和加速性能的起动和加速性能;爬坡、频繁启爬坡、频繁启/停的要求停的要求,通通常电机的过载系数应达常电机的过载系数应达3 34 4。2 2、要有较宽的恒功率范围，保证电动汽车具有、要有较宽的恒功率范围，保证电动汽车具有高速行驶的实力，电动机的过载系数应达到高速行驶的实力，电动机的过载系数应达到2-32-3倍倍;电动汽车用的电动机的基本要求 3 3、要有较大范围的调速功能，在低速时具有较、要有较大范围的调速功能，在低速时具有较大的转矩，在高速时具有高功率，能够依据驾驶大的转矩，在高速时具有高功率，能够依据驾驶员对加速踏板的限制，随即地调整电动汽车的行员对加速踏板的限制，随即地调整电动汽车的行驶速度和相应的驱动力驶速度和相应的驱动力;4 4、具有良好的效率特性、具有良好的效率特性,在较宽的转速在较宽的转速/转矩范转矩范围内围内,获得最优的效率获得最优的效率,提高一次充电后的持续行驶提高一次充电后的持续行驶里程里程,一般要求在典型的驾驶循环区一般要求在典型的驾驶循环区,获得获得85%85%93%93%的效率。的效率。5 5、再生制动时的能量回收率高。、再生制动时的能量回收率高。6 6电动机的外形尺寸要求尽可能小，质量尽可能电动机的外形尺寸要求尽可能小，质量尽可能轻轻;7 7电动机的牢靠性好，耐温顺耐潮性能强，能够电动机的牢靠性好，耐温顺耐潮性能强，能够在较恶劣的环境下长期工作，运行时噪音低，修在较恶劣的环境下长期工作，运行时噪音低，修理便利。理便利。8 8 价格低价格低 电动车驱动力与行驶阻力平衡图19941994年美国通用汽车公司向重庆电机厂定购电动汽车用年美国通用汽车公司向重庆电机厂定购电动汽车用50kW50kW沟通感应电机时，提出的电机必需满足的转矩特性沟通感应电机时，提出的电机必需满足的转矩特性图图电机及其限制技术 纯电动汽车是利用电动机将电能转化为机械能来实现驱动的。电机的种类多、用途广、功率覆盖面特别大。车辆行驶的路面工况较困难，所以作为电动汽车用的电动机的功率必须要适应这种困难工况的要求。对于不同的电机，接受的限制理论不同，其限制方法也各异。限制结构图直流电机一标准斩波驱动系直流电机结构简洁，技术成熟，具有沟通电动机所不行比拟的优良电磁转矩限制特性，直到20世纪80年头中期，仍是国内外电动汽车用电机的主要研发对象。但是，直流电动机价格高、体积和质量，因此在电动汽车上的应用受到了限制。直流电机分类分类 永磁直流电机永磁直流电机 励磁绕组直流电机励磁绕组直流电机它励它励并励并励串励串励(多用多用于电于电动车动车)复励复励 直流电机优点优点 具有优良的电磁转矩限制特性，限制装置简洁、价廉。具有优良的电磁转矩限制特性，限制装置简洁、价廉。缺点缺点 效率较低、质量大、体积大、牢靠性低效率较低、质量大、体积大、牢靠性低(有换向器和电有换向器和电刷刷).).限制系统限制系统 斩波器是在直流电源与直流电机之间的一个周期性的通斩波器是在直流电源与直流电机之间的一个周期性的通断开关装置。断开关装置。一象限一象限直流斩直流斩波限制波限制直流斩直流斩波器限波器限制下的制下的输出电输出电压压PWM 感应电机分类分类 绕线式感应电机绕线式感应电机 鼠笼式感应电机：多用于电动车鼠笼式感应电机：多用于电动车优点优点 效率高、结构简洁、坚实牢靠、免维护、体积效率高、结构简洁、坚实牢靠、免维护、体积小、重量轻、易于冷却小、重量轻、易于冷却(可干脆向定子和转子喷油可干脆向定子和转子喷油)、寿命长、能有效的实现再生制动等、寿命长、能有效的实现再生制动等 。限制方法限制方法 脉冲宽度调整脉冲宽度调整(PWM)(PWM)；变频变压调整；变频变压调整(VFVV)(VFVV)；矢；矢量限制调整量限制调整(VC)(VC)；干脆转矩限制；干脆转矩限制(DSC)(DSC)永磁电机优点优点 高质量比功率，高效率等。高质量比功率，高效率等。缺点缺点 限制系统困难，成本高，功率范围较小等。限制系统困难，成本高，功率范围较小等。永磁同步电机驱动系永永磁磁无无刷刷电电动动机机可可以以分分为为由由方方波波驱驱动动的的无无刷刷直直流流电电动动机机系系统统(B BL LD DC CMM)和和由由正正弦弦波波驱驱动动的的无无刷刷直直流流电电动动机机系系统统(P PMMS SMM)，其其中中以以永永磁磁同同步步电电机机应应用用最最为为广广泛泛目目前前，由由日日本本研研制制的的电电动动汽汽车车主主要要接接受受这这种种电电机机。如如丰丰田田的的P Pr ri iu us s混混联联汽汽车车。它它们们都都具具有有较较高高的的功功率率密密度度，其其限限制制方方式式与与感感应应电电机机基基本本相相同同，因因此此在在电电动动汽汽车车上上得得到到了了广广泛泛的的应应用用，是是当当前前电电动动汽汽车车专专用用电电动动机机的的研研发发热热点点。B BL LD DC CMM系系统统不不须须要要确确定定位位置置传传感感器器，一一般般接接受受霍霍尔尔元元件件或或增增量量式式码码盘盘。P PMMS SMM系系统统须须要要确确定定式式码码盘盘或或旋旋转转变变压压器器等等转转子子位位置置传传感感器器，这这类类电电机机具具有有较较高高的的能能量量密密度度和和效效率率，其其体体积积小小、惯惯性性小小、响响应应快快，特特别别适适用用于于电电动动汽汽车车的的驱驱动动系系统统，有有极极好好的的应应用用前前景景。开关磁阻电机优点优点 高起动转矩、低起动电流高起动转矩、低起动电流 高效率、低损耗高效率、低损耗 电机结构简洁，适应于高速运转，成本低电机结构简洁，适应于高速运转，成本低 电机功率电路简洁电机功率电路简洁 牢靠性好牢靠性好 良好的适应性良好的适应性缺点缺点 限制系统困难，输出转矩波动较大，振动大、限制系统困难，输出转矩波动较大，振动大、噪声大等。噪声大等。汽车专用电机驱动目前汽车专用电机驱动系主要有三大驱动系直流电机驱动系、永磁同步电机驱动系、沟通感应电机驱动系。各种电机的比较驱动电机的基本性能比较驱动电机的基本性能比较无刷直流电机系统框图依据限制信号的不同，永磁同步电机可以分为两种。一种是基于方波驱动的永磁同步电机，又称为无刷直流电机，简称为BLDCM;一种是基于正弦波驱动的永磁同步电机，简称为PMSM作业1：比较各种驱动电机的性能优缺点。