电动机以电磁效应为基础制造出来的产物,相当于燃油车的“内燃机”,可以将电能转换为机械能,且能量转换效率通常高达85%以上。其工作效率与功率成正比,功率越大,转换率也就越高。发展可以大致概括为4个阶段:流电机阶段→交流电机阶段→ 控制电机阶段→ 特种电机阶段。
多年发展,历经不同阶段,按照不同的围度可以划分为不同的类型,按照工作电源可以分为直流电机和交流电机,其实这两种还能继续细分,下面我们再细说;按结构及工作原理可分为直流电动机,异步电动机和同步电动机。
现今常见的有“直流电动机、异步电动机、永磁同步电动机、开关磁阻电动机”,今天我们先来说一说直流电动机和异步电动机。
【直流电动机】
直流电动机可分为有刷直流电动机和无刷直流电动机,工作原理都是电能是以直流电的方式从储能的电池输中出经过转换器传至电动机。
有刷电动机维护成本高且流程复杂的原因,而无刷电动机几乎不需要特意维护,因此有刷直流电动机被无刷直流电动机取代。也是基于无刷电动机几乎无需维护的特性,入门级电动车大多会首选搭载无刷直流电动机。
虽然无刷电动机有在维护方面有优势,但直流电机也也存在转速范围交狭窄的不足。直流电动机的最高转速只能达到6000rpm左右,虽然直流电动机能够满足基本运转需求,但这样的转速却很难满足工况需求。为了弥补其在转速方面的短板,一些车型会匹配二级减速器或具备一定传动齿比范围的CVT变速箱或单级减速器。这些“治标”的办法对技术结构空间布置、重量控制等方面都不利,甚至会影响车辆的动力性能以及最高车速。
二、异步电动机
在百科上查异步电动机的定义,可以得知其又称感应电动机,是一种交流电机,实现电能转换成机械能是通过气隙旋转磁场与转子绕组感应电流相互作用产生电磁转矩。
虽然电动机的转速范围能够满足日常驾驶需求,由电动机和差速器组成的传动机构也能够驱动纯电动汽车的车轮行驱动,变速箱不再是必要装置,但倒车等日常用车情况,对电动机正反状态切换的流畅程度也有需求。因此,变频调速成了电动机的重要功能,异步电动机具备变频调速的能力。
异步电动机的变频调速效果可以理解为无级变速箱在加速时发动机转速与车速较为线性的对应关系,并且可以自如正反转切换满足倒车需求。因其转速适应范围交直流电动机更广,不配备二级减速器或具备一定传动齿比范围的CVT变速箱或单级减速器,也可以满足高速巡航的用车需求。
异步电动机实现动能回收也更为容易。车辆滑行或制动时,车轮反拖电动机转动,电动机在这个工况下转变成发电机并将电能回收储存到电池中,此举能够适当延长车辆续航里程。
异步电动机的功能可以满足电动车的技术需求,在体积上比直流电机更小,结构上却并不复杂,因此具备了状态稳定、成本易控、皮实耐造等优势。
异步电动机虽然体积和重量比直流电动机小,但是与永磁同步电动机比就没什么优势了,下一篇我们介绍永磁电动机,看看其还有什么其他有点?