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感应与永磁电机究竟谁主宰天下?

发布日期:2018-09-29 15:14 来源:http://www.scotchdrammer.com 点击:

当人们以为,特斯拉将沿袭三相感应电机的传统,在最新的Model 3车型上,特斯拉公司却选用了三相永磁电机。此前,Model S与Model X采用三相感应电机。如今却换用永磁电机,这是为什么呢?我们一起先来了解一下感应电机和永磁电机。

采用永磁电机的特斯拉Model 3

什么是感应电机/永磁电机?

大体上电机可以按照按工作电源、结构及工作原理、起动与运行方式的不同以及用途的不同来分类。其中适合于新能源汽车的驱动的电机主要有永磁同步电机、感应电机和开关磁阻电机三大类。在此,我们先用一张图来概括一下按结构及工作原理方法归类的电机。

按结构及工作原理方法归类的"电机族谱"

感应电机就是咱们经常说的交流异步电动机,它是一种由定子绕组之后形成的旋转磁场与转子绕组中感应电流的磁场互相发生物理作用之后产生电磁转矩驱动带动子旋转的一种电动机类型。而永磁电机主要是指永磁同步电动机。

感应电机(交流异步电动机)

首先,感应电动机中由于转子总是在"追赶"定子旋转磁场的转速,并且为了能够切割磁感应线而产生感应电流,转子的转速总要比定子旋转磁场的转速慢一点点,也就是异步运行,所以才将这种产生感应电流的电动机称为交流异步电动机。正是因为异步,所以产生了转差,转差使转子上的导体产生电流,从而在磁场中受力转动。也是因为这个原因,其控制起来会稍复杂一些。但是感应电机就是由线圈和转子铁芯组成,所以价格便宜,过载能力强,皮实耐用的同时性能卓越。

再看永磁同步电动机,字面上可能更好理解,所谓永磁,是指在制造电机转子时加入永磁体,使电机的性能得到进一步的提升。此前磁铁性能不好,但是"万磁王"高磁性能钕铁硼在控制算法下的稳定性能和广泛应用,增加了永磁体的可靠性与稳定性,可以较好地减少退磁现象的发生。而所谓同步,则指的是转子的转速与定子绕组的电流频率始终保持一致。

永磁同步电机

如果转子绕组中的电流不是由定子旋转磁场感应的,而是自己产生的,则转子磁场与定子旋转磁场无关,而且其磁极方向是固定的,那么根据同性相斥、异性相吸的原理,定子的旋转磁场就会拉动转子旋转,并且使转子磁场及转子与定子旋转磁场"同步"旋转。这就是同步电动机的工作原理。毫无疑问,同步自然控制起来更方便一点。

到底哪种电机主宰市场?

为了能让大家更加简洁明了 get 到这两种电动机各自的特点,我们汇总了相关知识点制成表格供您参考。用最概括的说法来描述便是,感应电机会更加适用于高性能高速的工况,而永磁同步电机则更适用于频繁启停的工况。

感应电机优缺点

永磁电机优缺点

如果比较关注国内新能源汽车的粉丝们可能会有这么一个印象,就是欧美比较喜欢使用感应电机,而国内的大多数厂家喜欢采用永磁同步电机。来自大洋彼岸的特斯拉Model S 与 Model X 就是最好的例子,但国内的蔚来 ES8 与江铃 E200S 这两款车同样搭载感应(交流异步)电机,除此之外,很难觅得感应电机阵营的车型了。例如比亚迪秦 EV、宋 EV、吉利帝豪 EV、荣威 ERX5、宝马 i3 等大部分纯电动车都是搭载永磁同步电机。


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