电动汽车驱动电机的设计与选型.doc

-
. z.
电动汽车驱动电机的设计与选型
全世界的汽车保有量和使用量的逐日增大，世界能源问题越来越突出，电动汽车方向逐渐出现并在汽车领域占有了一个非常重要的位
——电机的额定转矩，N·m； ——电机的额定转速，r/min。通过式〔5〕，可算出电机的最大转矩为： =·m，额定转矩为： =·m[1]。
〔1〕 的选择首先应满足车辆最高行驶速度要求, 由最高车速 与电机最高转速 确定传动比的上限。根据公式：得：
〔2〕由电机的最高转速对应的最大输出转矩 和最高车速对应的行驶阻力 确定速比的下限值： 由前面的计算可得： 〔N〕
最大输出转矩 〔N·m〕〔3〕由电机最大输出转矩和最大爬坡度对应行驶阻力确定 。
根据公式： 〔N〕
最大输出转矩 〔N·m〕 由以上的计算我们选定一个适宜的减速比 =[1]。
直流电动机有刷直流电动机的主要优点是控制简单、技术成熟。具有交流电机不可比较的优良控制特性。在早期开发的电动汽车上多采用直流电动机，即使到现在，还有一些电动汽车上仍使用直流电动机来驱动。但由于存在电刷和机械换向器，不但限制了电机过载能力与速度的进一步提高，而且如果长时间运行，势必要经常维护和更换电刷和换向器。另外，由于损耗存在于转子上，使得散热困难，限制了电机转矩质量比的进一步提高。鉴于直流电动机存在以上缺陷，
-
. z.
交流三相感应电动机的根本性能交流三相感应电动机是应用得最广泛的电动机。其定子和转子采用硅钢片叠压而定子之间没有相互接触的滑环、换向器等部件。构造简单，运行可靠，经久耐用。交流感应电动机的功率覆盖面很宽广，转速到达12000～15000r/min。可采用空气冷却或液体冷却方式，冷却自由度高。对环境的适应性好，并能够实现再生反应制动。与同样功率的直流电动机相比较，效率较高，质量减轻一半左右，价格廉价，维修方便。 永磁无刷直流电动机
永磁无刷直流电动机的根本性能：永磁无刷直流电动机是一种高性能的电动机。它的最大特点就是具有直流电动机的外特性而没有刷组成的机械接触构造。加之，它采用永磁体转子，没有励磁损耗：发热的电枢绕组又装在外面的定子上，散热容易，因此，永磁无刷直流电动机没有换向火花，没有无线电干扰，寿命长，运行可靠，维修简便。此外，它的转速不受机械换向的限制，如果采用空气轴承或磁悬浮轴承，可以在每分钟高达几十万转运行。永磁无刷直流电动机机系统相比具有更高的能量密度和更高的效率，在电动汽车中有着很好的应用前景。永磁无刷直流电动机的缺乏：永磁无刷直流电动机受到永磁材料工艺的影响和限制，使得永磁无刷直流电动机的功率围较小，最大功率仅几十千瓦。永磁材料在受到振动、高温和过载电流作用时，其导磁性能可能会下降或发生退磁现象，将降低永磁电动机的性能，严重时还会损坏电动机，在使用中必须严格控制，使其不发生过载。永磁无刷直流电动机在恒功率模式下