电动汽车电机是将电能转化为动力的关键部件,它的种类主要分为三种:交流电机、直流电机和永磁电机。
交流电机具有设计灵活、效率高、维修简单等优点,但控制复杂高成本,适用范围相对狭窄。直流电机具有控制简单、转矩起动性好等优点,但功率密度低、制造成本高等缺点。而永磁电机既具有交流电机的高效特点,又能通过永磁体的作用,使发电机体积更小、重量更轻。因此,当前永磁电机是电动汽车的主力电机类型之一。
常见的交流电机类型有同步电机和异步电机两种。
同步电机的原理是旋转磁场与定子绕组方向一致,转速与电源频率成正比,因此相对运行稳定,效率较高。同步电机常用于高端电动车型,如特斯拉Model S等。
异步电机的原理是靠相互感应的电场和磁场相互作用而产生旋转力,即转子转速永远低于旋转磁场的速度。异步电机制造工艺简单,成本低,但效率相比同步电机略有逊色。异步电机常用于低端电动车型,如比亚迪E5等。
直流电机分为直流有刷电机和直流无刷电机两种。
直流有刷电机原理简单,转矩起动性能好,但寿命短、噪音大,需要定期更换碳刷。直流有刷电机常用于电动自行车等低成本电动设备。
直流无刷电机运转顺畅、效率高、寿命长,由于没有碳刷磨损和摩擦,所以噪音低、免维护,但价格较高。直流无刷电机是目前电动汽车使用最为广泛的电机类型之一,例如特斯拉Model 3等。
永磁电机是利用永磁体制造的磁场与转子产生力矩的电机,具有高效稳定的特点。常见的永磁电机有内置式、表面式和外置式等多种。
内置式永磁电机的永磁体镶嵌在转子中心,结构紧凑,功率密度高,但维修困难,不易制造。表面式永磁电机将永磁体铺设在转子表面,输出功率稳定,效率高,但安装复杂,价格高昂。外置式永磁电机将永磁体放在转子外围,结构简单,散热性强,但容易受到外界影响,应用相对较少。目前市面上部分电动车型采用永磁电机,例如比亚迪Tang等。