驱动电机系统原理
车辆的驱动电机是其独一无二的动力来源,负责将电能转换为机械能,从而推动车辆前进或后退。根据车辆的运行状态,新能源汽车的驱动电机分别具备电力驱动和能量回收两种工作模式。
在电力驱动模式下,动力电池产生的直流电被输送至电机控制器,然后电机控制器将其转换为交流电,并传递给驱动电动机。驱动电动机将电能转化为机械能,产生扭矩以推动车辆行驶。
当前,新能源汽车常用的驱动电机类型主要有永磁同步电机和感应异步电机。永磁同步电机以其高效率、精准控制、高扭矩密度、良好的平稳性和低振动、低噪声等特点在电动汽车驱动方面表现出色,备受国内外电动汽车领域的高度关注,是最具竞争力的电动汽车驱动电机之一。
感应异步电机,又称感应电动机,由于其转子绕组电流是感应产生的,因此发热量较大。相对于永磁同步电机,功率密度较低,但其高速性能优于永磁同步电机。加上感应异步电机在电力驱动系统中的广泛应用,其产业链更可控,成本更低廉,在国外的新能源汽车和国内部分新能源汽车中也有广泛应用。
从维修市场的角度来看,这两种电机的结构和控制基本相似,因此本文将以永磁同步电机为例进行简要介绍。
永磁同步电机通常由电机壳体、定子铁芯、定子绕组、转子、前后端盖、冷却系统等组件构成。
电机壳体一般采用铝合金铸造,中间部分铸有冷却管道,冷却液在电机壳体内循环,带走电机产生的热量,确保驱动电机在合理的温度范围内工作。
定子铁芯通常由叠压硅钢片制成,嵌入电机壳体中,具有优良的导磁性能。在定子铁芯内壁上开有一定数量的槽,定子绕组按照特定规律绕制在这些槽内。
电机转子由永磁材料制成,无需外部供电,自带磁场。转子两端配有轴承以支持顺畅旋转。前端盖对驱动电机进行有效密封,确保电机具备良好的防护性能。
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