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电动汽车电动机工作原理是什么?

电动汽车电动机的工作原理是什么?

电动汽车电动机是通过电源提供电能,将电能转化为机械能,驱动车轮和工作装置的一种电磁装置。电源通过传动装置或直接驱动车轮和工作装置,利用通电线圈产生旋转磁场并作用于转子(如鼠笼式闭合铝框),形成磁电动力旋转扭矩。电动汽车电动机也称为马达,在电路中用字母M表示。

电动汽车驱动电机和工业电机之间存在一些区别。首先,电动汽车驱动电机需要有4-5倍的过载以满足短时加速或爬坡的要求,而工业电机只要求有2倍的过载即可。其次,电动汽车的最高转速要求达到在公路上巡航时基本速度的4-5倍,而工业电机只需要达到恒功率是基本速度的2倍即可。此外,电动汽车驱动电机需要根据车型和驾驶员的驾驶习惯设计,而工业电机只需根据典型的工作模式设计。

电动汽车驱动电机需要具备高度功率密度(一般要求达到1kw/kg以内)和好的效率图(在较宽的转速范围和转矩范围内都有较高的效率),从而能够降低车重,延长续驶里程。而工业电机通常对功率密度、效率和成本进行综合考虑,在额定工作点附近对效率进行优化。

电动汽车驱动电机要求工作可控性高、稳态精度高、动态性能好。由于电动汽车驱动电机被装在机动车上,空间小,工作在高温、坏天气、及频繁振动等恶劣环境下。而工业电机通常在某一个固定位置工作。

适用于电力驱动的电动机可分为直流电动机(将直流电能转换为机械能的电动机)和交流电动机(将交流电能转换为机械能的电动机)两大类。其中交流电机又可分为单相异步电机、三相异步电机和永磁同步交流电动机。单相异步电机通过电容移相作用,将单相交流电分离出另一相位差90度的交流电,产生的旋转磁场在电机转子内产生感应电流,感应电流产生的磁场与旋转磁场方向相反,被旋转磁场推拉进入旋转状态,因此转子转速必须低于旋转磁转速,故称异步电机。三相异步电机不必通过电容移相,本身就有相差120度的三相交流电,故产生的旋转磁场更均匀,效率更高。永磁同步交流电动机的磁场由永久磁铁产生,转子线圈通过电刷供电,转速与交流电频率为整倍数(分数)关系(视转子线圈绕组数而定),故称同步电机;直流电机由定子和转子两大部分组成,定子上有磁极(绕组式或永磁式),转子有绕组,通电后,转子上形成磁场(磁极),通过改变电刷的位置,就可以改变定转子磁极夹角(假设以定子的磁极为夹角起始边,转子的磁极为另一边,由转子的磁极指向定子的磁极的方向就是电机的旋转方向)。

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