什么是交流、直流电机:
实现交流电能和机械能相互转换的电机,称为交流电机;实现直流电能和机械能互相转换的电机,称为直流电机。
交流电机代表:三相四级交流电机(异步电机/感应电机):
三相四级交流电机简称异步电机,三相四极指的是电机的三个相差120度相位的正极和一个负极。这种电机通过定子三相绕组通入三相交流电产生旋转磁场,切割转子绕组,产生电磁转矩。由于有转速差是异步电动机旋转的必要条件,异步的名称也由此而来。
工作原理的细节我在此暂不深究,说到底我们还是比较关注它的性能,简单的说,异步电机有以下特点:
1、 结构简单,电机本身可靠性高。
2、 制造方便,价格低廉。
3、 容易做成高转速、高电压、大电流、大容量的电机。
4、 动能回收效果明显。
但是交流电机技术虽然发展迅速,自身也有难以克服的缺陷。异步电机应用在电动车上需要面对的最大问题是起动扭矩小,所需起动电流大。异步电机需要通过增大启动电流来产生大扭矩,这对电池输出功率有一定要求。异步电机效率比较低,能量回馈性能和调速性能也比较差。为弥补这些缺点,使用交流电机的电动车一般会配有变速箱。
直流电机代表:无刷直流电机
无刷直流代表了直流电机的最新技术,目前大部分电动车使用无刷直流电机。这种电机通过换流器 (inverter)使电流依序流经电机线圈产生旋转磁场,并与转子的磁铁相互作用,使电机转动。
无刷直流电机具有以下特点:
1、 低速时有大扭矩,能够提供大的起动扭矩。
2、 速度范围宽,电机可以在低中高大速度范围内运行。
3、 电机效率高,由于是静态电机,空载电流小,在轻载车况下可保持较高的效率。
4、 过载能力强,满足车辆的突起堵转需要。
5、 体积小、重量轻、比功率大。
6、 采用电子换向来代替传统的机械换向,机身全封闭式结构,机身防尘,寿命比有刷电机提高了约6倍。
应用范例:日产聆风
直流电机启动扭矩大的特点使得今天许多电动车都是用用了无刷直流电机,但是其价格偏高也是很多电动车价格偏高的原因之一;而且其带的换流器是一个非常复杂的电子控制器,对技术要求较高;最后,电机低速时容易和车身行程共振,会影响乘坐舒适度,这就是一些小型电动车启动时”嗡嗡”声的来源。
交流还是直流?
虽然直流电机以启动扭矩大的优势受大部分厂商青睐,但是电动跑车厂特斯拉商选用了交流电机也说明,交流电机使用得当性能也不输直流电机。未来究竟是直流电机独霸天下,还是交流电机凭借成熟的制造工艺和低廉的价格后来居上,目前还是很难说,任何汽车厂商需要根据自己产品的定位选择适当的电机。
对于消费者来说其实直流交流电机并不会有太大的区别,重要的还是最后车辆的整体性能,毕竟电动车不只是电机一个部件组成的。
(编辑:辛迪嘉)
来源:第一电动网
作者:辛迪嘉
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