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感應與永磁電機究竟誰主宰天下?

發布日期:2018-09-29 15:14 來源:http://www.rqemfj.live 點擊:

當人們以為,特斯拉將沿襲三相感應電機的傳統,在最新的Model 3車型上,特斯拉公司卻選用了三相永磁電機。此前,Model S與Model X采用三相感應電機。如今卻換用永磁電機,這是為什么呢?我們一起先來了解一下感應電機和永磁電機。

采用永磁電機的特斯拉Model 3

什么是感應電機/永磁電機?

大體上電機可以按照按工作電源、結構及工作原理、起動與運行方式的不同以及用途的不同來分類。其中適合于新能源汽車的驅動的電機主要有永磁同步電機、感應電機和開關磁阻電機三大類。在此,我們先用一張圖來概括一下按結構及工作原理方法歸類的電機。

按結構及工作原理方法歸類的"電機族譜"

感應電機就是咱們經常說的交流異步電動機,它是一種由定子繞組之后形成的旋轉磁場與轉子繞組中感應電流的磁場互相發生物理作用之后產生電磁轉矩驅動帶動子旋轉的一種電動機類型。而永磁電機主要是指永磁同步電動機。

感應電機(交流異步電動機)

首先,感應電動機中由于轉子總是在"追趕"定子旋轉磁場的轉速,并且為了能夠切割磁感應線而產生感應電流,轉子的轉速總要比定子旋轉磁場的轉速慢一點點,也就是異步運行,所以才將這種產生感應電流的電動機稱為交流異步電動機。正是因為異步,所以產生了轉差,轉差使轉子上的導體產生電流,從而在磁場中受力轉動。也是因為這個原因,其控制起來會稍復雜一些。但是感應電機就是由線圈和轉子鐵芯組成,所以價格便宜,過載能力強,皮實耐用的同時性能卓越。

再看永磁同步電動機,字面上可能更好理解,所謂永磁,是指在制造電機轉子時加入永磁體,使電機的性能得到進一步的提升。此前磁鐵性能不好,但是"萬磁王"高磁性能釹鐵硼在控制算法下的穩定性能和廣泛應用,增加了永磁體的可靠性與穩定性,可以較好地減少退磁現象的發生。而所謂同步,則指的是轉子的轉速與定子繞組的電流頻率始終保持一致。

永磁同步電機

如果轉子繞組中的電流不是由定子旋轉磁場感應的,而是自己產生的,則轉子磁場與定子旋轉磁場無關,而且其磁極方向是固定的,那么根據同性相斥、異性相吸的原理,定子的旋轉磁場就會拉動轉子旋轉,并且使轉子磁場及轉子與定子旋轉磁場"同步"旋轉。這就是同步電動機的工作原理。毫無疑問,同步自然控制起來更方便一點。

到底哪種電機主宰市場?

為了能讓大家更加簡潔明了 get 到這兩種電動機各自的特點,我們匯總了相關知識點制成表格供您參考。用最概括的說法來描述便是,感應電機會更加適用于高性能高速的工況,而永磁同步電機則更適用于頻繁啟停的工況。

感應電機優缺點

永磁電機優缺點

如果比較關注國內新能源汽車的粉絲們可能會有這么一個印象,就是歐美比較喜歡使用感應電機,而國內的大多數廠家喜歡采用永磁同步電機。來自大洋彼岸的特斯拉Model S 與 Model X 就是最好的例子,但國內的蔚來 ES8 與江鈴 E200S 這兩款車同樣搭載感應(交流異步)電機,除此之外,很難覓得感應電機陣營的車型了。例如比亞迪秦 EV、宋 EV、吉利帝豪 EV、榮威 ERX5、寶馬 i3 等大部分純電動車都是搭載永磁同步電機。


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