電動汽車電機驅(qū)動系統(tǒng)特點

汽車用電動機需要頻繁啟停，承受較大的加速或減速，要求低速大扭矩爬坡，高速低扭矩運行，大速度范圍運行。其特點主要體現(xiàn)在:

1)電機受車輛空限制。為了降低車輛自重，提高對車輛有效載荷的要求，電機應(yīng)具有功率密度更高、效率更高的特點；

2)電動汽車加速或爬坡時，需要電機提供4~5倍的額定扭矩；

3)電動汽車高速行駛時，電機應(yīng)以4~5倍的最低速度運行；

4)電動汽車用電動機應(yīng)根據(jù)車輛的行駛特點和駕駛員的習(xí)慣進行設(shè)計；

5)電動汽車用電機應(yīng)具有良好的可控性和較高的穩(wěn)態(tài)精度；

6)電動汽車用電動機應(yīng)安裝在行駛的車輛上，應(yīng)能承受高溫、多變的氣候條件和頻繁的振動，并能在惡劣環(huán)境下正常工作。

目前，DC電機(DC)、感應(yīng)電機(IM)、永磁同步電機(PMSM)和開關(guān)磁阻電機(SR)都在不同程度上應(yīng)用于電動汽車。

電動機是純電動汽車的唯一動力源，通常適用于電動汽車。電機的外部特性低于額定速度，以恒定扭矩模式工作。在額定速度以上的恒功率模式下工作。電動汽車驅(qū)動電機的機械特性如下圖所示，分為恒扭矩區(qū)和恒功率區(qū)兩個區(qū)域。基本轉(zhuǎn)速以下是恒轉(zhuǎn)矩區(qū)，電機輸出恒轉(zhuǎn)矩；基本速度以上是恒功率區(qū)，電機輸出恒功率。在恒功率區(qū)，通過弱磁控制電機達到最高轉(zhuǎn)速，所以也叫弱磁區(qū)。速度范圍應(yīng)覆蓋整個恒扭矩區(qū)和恒功率區(qū)。在速度范圍內(nèi)，需要有快速的扭矩響應(yīng)特性。無刷DC電機轉(zhuǎn)矩密度最高，但在恒功率區(qū)難以高速運行，限制了其最大調(diào)速范圍。感應(yīng)電機在恒功率區(qū)容易實現(xiàn)弱磁加速，應(yīng)用也很廣泛。

除了上述要求的機械特性外，驅(qū)動電機在整個工作區(qū)域具有高效率也非常重要。從電動汽車的行駛工況可以看出，電機不僅工作在額定點，因此要求電機在整個轉(zhuǎn)矩-速度特性范圍內(nèi)都要有高效率。要求高效率應(yīng)覆蓋整個轉(zhuǎn)矩-速度特性區(qū)域，這是電機設(shè)計的難點。因此，在選擇電機時，電機應(yīng)在頻繁工作的區(qū)域具有高效率。