作為電動汽車三大件中的動力系統(tǒng)，電機在電動汽車中的地位無疑是舉足輕重的，它的表現(xiàn)還直接決定了電動汽車的性能，所以對于驅(qū)動電機的選擇就顯得尤為重要。目前市面上比較流行的電動汽車電機主要有三類，一是無刷直流電動機，二是交流異步電動機，三是永磁同步電動機等等。根據(jù)電動機的驅(qū)動原理，下面新能君為大家介紹一下常見的四種驅(qū)動電機。

一、曾經(jīng)的主流：直流電動機

 

法拉第及其發(fā)明的直流電機

憑借著控制裝置簡單、成本較低等特點，在電動汽車發(fā)展早期，直流電動機成為了很多電動車制造廠的首選方案。但同時直流電動機的本身的缺點也非常突出，首先電刷和機械換向器等組成了其自身較為復(fù)雜的機械結(jié)構(gòu)，同時還制約了它的過載能力和電機轉(zhuǎn)速。

 

而且在長時間高速大負荷下運行時，換向器表面還會有火花的情況出現(xiàn)，以上這些因素都會影響到整車性能。隨著碳刷的磨損，如果不及時進行保養(yǎng)維護，電動機的可靠性和壽命都會有所降低，目前的電動汽車已經(jīng)將直流電機基本淘汰。

二、憂喜參半：交流異步電動機

 

特斯拉及其發(fā)明的感應(yīng)電機

交流異步電機是當(dāng)今工業(yè)中主流電機之一，它也叫感應(yīng)電機，它同樣擁有結(jié)構(gòu)簡單，耐用可靠，維修方便等優(yōu)點。說起感應(yīng)電機就必須提到其發(fā)明者特斯拉，一般其定子鐵心上埋有三相交流繞組，轉(zhuǎn)子由鐵心和短接的籠型繞組組成，當(dāng)定子繞組中通以三相交流電時，將產(chǎn)生一合成的空間同步旋轉(zhuǎn)磁場，切割轉(zhuǎn)子繞組，從而在轉(zhuǎn)子籠型繞組中生成電流，該電流又會受到磁場的作用而產(chǎn)生電磁力，驅(qū)動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。因為其定、轉(zhuǎn)子之間沒有相互接觸的機械部件，所以結(jié)構(gòu)上較為簡單，加上免去了磨損部件，運行也更加可靠。與直流電動機相比，交流異步電機的功率更高，質(zhì)量還輕了二分之一左右。

 

但在高轉(zhuǎn)情況下電機的轉(zhuǎn)子會出現(xiàn)發(fā)熱嚴重等問題，為了保證電機的冷卻，異步電機還需要配備冷卻系統(tǒng)，這也導(dǎo)致了成本偏高。另外運行時還需要變頻器提供額外的無功功率來建立磁場，故與稀土永磁電機和開關(guān)磁阻電機相比，異步電機的效率和功率密度偏低。所以，目前新款的特斯拉Model 3已經(jīng)改用永磁同步電機作為驅(qū)動電機了。

　三、綜合性能優(yōu)異：永磁同步電機

 

按電動機定子繞組的電流波形的不同，可分無刷直流電機和永磁同步電機兩種類型，這兩種電機在結(jié)構(gòu)和工作原理上大體相同，轉(zhuǎn)子都是永磁體，減少了勵磁所帶來的損耗，定子上安裝有繞組通過交流電來產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，所以冷卻相對容易。由于這類電機不需要安裝電刷和機械換向結(jié)構(gòu)，工作時不會產(chǎn)生換向火花，運行安全可靠，維修方便，能量利用率較高。

稀土礦物

相比于交流異步電機的控制系統(tǒng)，永磁式電動機的控制系統(tǒng)更加簡單。但是由于受限于永磁材料的限制，在高溫、震動和過流等極端條件下，轉(zhuǎn)子永磁體會產(chǎn)生退磁現(xiàn)象，所以在相對復(fù)雜的工作條件下，永磁式電機容易發(fā)生損壞，加上永磁材料高價和稀土資源的緊缺，導(dǎo)致了整個電機及其控制系統(tǒng)成本較高。

四、未來發(fā)展的大方向：開關(guān)磁阻電機

相比于其它類型的驅(qū)動電機， 開關(guān)磁阻電機是一種新型電機，其只有在定子側(cè)裝有簡單的集中繞組，轉(zhuǎn)子上并沒有繞組，所以結(jié)構(gòu)相對較為簡單。定子和轉(zhuǎn)子均為硅鋼片疊壓而成的雙凸極結(jié)構(gòu)，具有結(jié)構(gòu)簡單堅固、可靠性高、質(zhì)量輕、成本低、效率高、易于維修等優(yōu)點，很適合作為電動汽車的驅(qū)動電機使用。

 

開關(guān)磁阻電機的缺點在于有轉(zhuǎn)矩波動大、需要位置檢測器，控制系統(tǒng)復(fù)雜，對直流電源會產(chǎn)生很大的脈沖電流等缺點。其次開關(guān)磁阻電動機為雙凸極結(jié)構(gòu)，不可避免地存在轉(zhuǎn)矩波動，噪聲等問題。

總結(jié)：中國是世界上稀土永磁材料儲量最具豐富的國家，而對于體積相對較小的新能源乘用車來說，目前國內(nèi)大多數(shù)車企還是采用功耗較低、制造成本較高的永磁同步電機為主。而其中具備自主研發(fā)電機能力的僅有北汽新能源、比亞迪汽車、蔚來汽車三家，不少企業(yè)只能依賴供應(yīng)商模式。不過隨著新能源車爆發(fā)式的增長，市場對于新型的具有高性能、安全可靠、低成本的電機產(chǎn)品的需求將不斷增長，未來具備電機自研能力的企業(yè)將會越來越多，讓我們拭目以待一下吧。