中置电机控制器极对数多少,1500w中置电机配多大控制器

首页 > 经验 > 作者:YD1662022-11-02 08:47:57

传统汽车的驱动力由发动机提供,而今天说的新能源汽车,具体到产品层面,就是电机驱动的汽车,其上位概念是机动汽车。机动汽车是相对人力(蓄力)车辆而言的概念。目前已经是电动的机动车辆主要有无轨电车和有轨电车。发动机驱动力的传统汽车向电机驱动的汽车发展是一大趋势。目前发展趋势有五个基本特征:“电动化、轻量化、智能化、网联化、共享化”,即“五化”。或者说,汽车未来发展是一个“5维”空间。

一、汽车“5维”空间的基本内容

(a)电动化是“5维”空间的第一维,是最基础的。大力发展电动化技术,实现纯电动(EV)、插电混动(PHEV)、混动(HEV)、燃料电池(FCV)汽车的并行发展;

(b)提高动力电池比能是一个长期的任务,要求整车轻量化是必然的。主要工作有:加快新材料、新工艺的应用和优化设计,积极推进高性能铝合金、镁合金等材料的应用和碳纤维车身一体化的设计,是当下十分重要的工作;

(c)智能化和网联化,整车在端、管、云模块发力。打造支持综合业务、个性化定制的5G核心业务 开放式车联网平台系统,才能追赶上汽车发展潮流;

(d)共享化,整车企业围绕研发、生产、营销以及服务四方面展开数字共享技术的全面研发,以支持后续的出行服务,适宜汽车转型的要求。

二、电动化基本点是电机驱动技术的应用

汽车是载客(运货)的移动工具之一。电气化火车的驱动已经是电机驱动了。过去有一个流行的说法,“要想火车跑得快,全靠车头带”,而今天高速火车已经实现400公里/小时,却没有“火车头”一说了。为什么?现在高速火车在每一节车厢下面,都安装了驱动电机。即使速度比较低的地铁和轻轨,也是电机驱动了。无轨电车不是汽车,但是底盘结构与汽车最为接近的机动车,车轮是通用的,道路也是公用的,无轨电车也是电机驱动的。

载客(运货)移动工具要实现电机驱动,不仅是梦想,也是汽车驱动技术发展的基本趋势。

三、汽车驱动电机的基本类型

汽车驱动电机的基本类型是直流电机和交流电机。中学电学知识告诉大家,有电的地方,就有磁场,磁场力对金属是有作用力的。电机要连续旋转,必须要有360度磁场力。

直流电方向是不变的,逻辑上不存在直流电机,而是工程师在电机结构上,将其内部加装上了换向器,将外部直流电变成360度变化的电,于是有了直流电机一说;交流电的方向是变化的,基本意思是,如果电机能接交流电,交流电机结构内部就相对简单了。电机其旋转原理,见图(1)。

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图1 电机旋转原理图

目前,汽车的驱动电机,基本上是交流电机。而交流电机也是可以细分的。目前主要有交流感应电机和交流永磁同步电机。

1.交流电机的工作优点

交流电机由美籍塞尔维亚裔科学家尼古拉·特斯拉发明,是用于实现机械能和交流电能相互转换的机械。交流电机与直流电机相比,由于没有换向器(见直流电机的内部结构),因此结构简单,制造方便,比较牢固,容易做成高转速、高电压、大电流、大容量的电机。交流电机功率的覆盖范围很大,从几瓦到几十万千瓦、甚至上百万千瓦。常用车载电机一般在几十到三百千瓦之间。

2.交流感应电机基本原理

感应电机(Induction Motor )定子与转子之间靠电磁感应的作用,以转子内感应电流,实现机与电能量转换。感应电机一般用作电动机,见图(2)

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图2 感应电机结构图

理解:外部为电机提供的电源是交流电,电机定子线圈接通电源的交流电源,在转子内感应出电流,两个电流就有两个电场,有了交变磁场,进而实现了转子运转,完成了机与电能量的转换。

说明:当电机的负载没有变化时,电机是一般不配电机调速器,比如工厂配备的电动机,是没有配电机调速器的。这个场景下可以配的交流同步电机。而汽车的负载变化是随机的,一般要有电机调速器,这个场景下,应配的是异步电机。

(1)交流感应电机工作原理

交流感应电机的定子是固定部件,但是接上交流电后,定子线圈里,就会产生一个旋转(交变)的磁场,这个定子磁场旋转(交变)速度,叫输入速度,转子是旋转的,这个速度叫电机的转速,也叫输出速度。

(a)同步电机:是指输入速度与输出速度之间变化节拍是一致的。这样的交流电机是同步电机;

(b)异步电机:是指输入速度与输出速度之间变化节拍不是一致的。这样的交流电机是异步电机。

(2)步电机调速原理

电动汽车的负载,由于其加速度的随机变化的,一般采用异步交流电机,其调速原理:

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公式告诉大家,调速的方法有:调频-f,调极对数-p,还有调转差率-s等。技术上,转差率可以通过定子调压,转子串电阻,串级调速等实现,其中变频是最常用的。目前常用的电供电局提供的50Hz的交流电。所谓变频就是将常用50Hz的电流,变成其他频率的交流电。

(a)变频原理

较为流行的变频方法,将频率可调的交流电源,采用可控硅调速系统,先将交流电变换为电压可调的直流电,然后再变换为频率可调的交流电。

(b)变频电路图(见图3.1、图3.2)

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