马达是任何机器中最重要的部件电动汽车(EV)．它们负责利用存储在电池中的化学能，并将其转化为旋转能量，从而驱动车轮并引起车辆的运动，因此这些电机也被称为牵引电机。

在这篇文章中，我们将阅读电动汽车使用的不同类型的牵引电机188金宝搏下载并了解他们的特征．我们将比较这些特性，看看您需要在您的下一辆电动汽车中使用哪种牵引电机。

最佳牵引电机的特点

电动汽车电机最重要的特点是效率，转矩，成本，功率重量比，和可靠性．电动汽车电机和电机控制器的效率对车辆的重量有直接的影响，因为损失的功率必须用更大的电池来补偿，这将影响车辆的总重量。因此，公平地说，电动汽车的整体性能和效率主要是由使用的电机驱动器类型决定的。因此，比较转矩-转速特性和功率-转速特性是选择最佳牵引电机的必要条件。

电动汽车中使用的电机类型

自第一次以来，电机技术已经取得了长足的进步直流电机，电力电子技术的改进也为更高效、更强大的电机铺平了道路。电动汽车根据其推进系统使用不同类型的电机。电机可以根据所需的电流类型进行分类，例如直流电机和交流电机．此外，电机可以根据其结构类型或是否存在永磁体进行分类。电动汽车中使用的一些常见类型的电机是无刷直流电机，永磁同步电机(PMSM)，感应电动机（即时通讯)，开关磁阻电动机（SRM)，同步磁阻电动机等。

直流电动机

直流电动机，也称直流电动机有刷直流电动机是最基本的电机类型，自20世纪以来一直广泛使用。当电流通过电机的线圈时，电机就工作了，线圈被布置在一个固定的磁场内。该电机控制简单，具有较高的初始转矩能力，使该电机成为一个很好的选择。它使用刷子和换向器工作。通过保证电流的方向，可以控制电机的旋转。但主要的缺点是刷子磨损很快，需要定期维护。

直流串联电机的特点如下图所示:

由于其效率低，体积大，需要频繁维护，有刷直流电机在个人电动汽车(如滑板车或汽车)中不受欢迎。但在需要高扭矩和承重能力的应用中仍然很受欢迎。因此,t直流系列电机广泛应用于印度铁路机车、起重机、重型设备等。

直流串联电机的优点

• 启动扭矩非常高
• 易于控制
• 高负载能力

直流串联电机的缺点

• 低效率
• 体积庞大
• 需要经常维护

直流串联电机的应用

印度铁路机车、起重机、重型建筑设备等。

无刷直流电机

无刷直流电机(BLDC)也被称为电子换向电动机．这些电机是汽车中最常用的电机之一电动汽车行业．无刷直流电动机没有电刷，因此与直流电动机相比，需要非常低的维护，但与操作简单的有刷直流电动机不同，驱动无刷直流电动机需要复杂的电机控制器。

这些广泛应用于各种应用，由于优点，如低转子惯性，与其他电机相比，具有相同的额定功率和更高的效率，结构紧凑。BLDC电机具有低损耗，因为他们在转子中使用永磁体，并提供更快的反应，使其非常适合电动汽车的应用，特别是2轮车。

无刷直流电机转矩-转速曲线如下图所示:

从上面的转矩-转速曲线可以看出，电机的转矩随转速的增加呈线性下降。电机有一个非常高的启动扭矩，但提供了一个低扭矩在较高的速度。

无刷直流电机的类型

根据其结构和设计，有两种类型的无刷直流电动机:内转子设计或轮毂电机和外转子设计或无刷直流电动机。内转子和外转子无刷电机的基本结构有很大不同。正如我们所知道的，磁铁是用来旋转所有有刷和无刷电机。转子是旋转并固定磁铁的部件，而定子的工作是产生电荷，排斥或吸引磁铁，使电机旋转。在轮毂电机中，定子在外部，转子在内部，而外部转子的排列完全相反。下图显示了一个轮毂电机和一个轮毂电机的组件。

优势无刷直流电动机

• 不需要刷子。
• 与其他电机相比，在相同的电流和电压下转矩更高。
• 极高的功率密度。
• 极其有效。

无刷直流电机的缺点

• 低扭矩在更高的RPM
• 需要一个外部电机控制器
• 昂贵的

感应电动机

感应电机(IM)也被称为异步电动机．基本上有两种类型即时通讯、单相感应电动机和三相感应电动机。单相感应电机(SPIMs)由于起动困难、低速运行复杂和其他控制缺点，在车辆上仍未广泛应用。因此只使用3阶段im。这些电机被称为感应电机，因为转子中产生转矩所需的电流是通过定子绕组旋转磁场的电磁感应获得的。根据其转子的类型，感应电机有两种类型。感应电动机的转子既可以是鼠笼式转子，也可以是缠绕式转子。IM的运行速度比它们的同步速度慢，因此，感应电机也被称为异步电机。由于其设计简单，可靠性高，坚固性好，易于维护，成本低，并能在各种环境情况下操作，感应电机是首选。在逆变器故障的情况下，im可能会自然失激，这对电动汽车来说是一个显著的安全效益。IMs面向现场的病媒控制在业界是标准化的。

IM电机的主要缺点是与P电机相比效率较低ermanent米agnet (PM)电机或BLDC电机，较大的功率损失(由于笼损失)，功率因数较差。在恒功率工况下，可以通过减弱磁通来增大转速范围。一些车辆采用双逆变器技术，因为双逆变器也可以用于扩大这一区域。

下图显示了感应电机的转矩-速度特性。

感应电机需要逆变器将电池中存储的能量转换为交流电源，特斯拉Model 3逆变器的图片如下所示:

逆变器安装在三相感应电机的电机壳体内。以下感应电机的图片是从youtube视频韦伯州立大学

感应电机的优点

• 效率非常高
• 简单的设计
• 坚固耐用，可在恶劣环境中使用
• 维护成本低
• 低成本的汽车

感应电机的缺点

• 与永磁电机或无刷直流电机相比，效率较低
• 更高的功率损耗

感应电机的应用

用于特斯拉Model S和特斯拉Model X

永磁同步电机(PMSM)

顾名思义，PMSM是一种在其结构中使用永磁体的交流电机。它是无刷直流电动机和感应电动机的混合。无刷永磁同步电机(PMSMs)提供了高水平的可靠性和效率。它们也有更大的扭矩，更小的框架尺寸，没有转子电流比交流感应电机，所有这些都是优于交流感应电机(aicm)。由于没有定子功率分配给磁场的产生，它有一个更好的功率密度比感应电机与类似的评级。因此,永磁同步电机的主要好处是，它可以帮助您在不牺牲扭矩的情况下减少设计尺寸，这要归功于它出色的功率尺寸比。pmsm的换向类似于BLDC电机，然而，由于绕组的结构，所使用的波形需要是正弦的。

PMSM采用矢量控制方法来达到这一控制水平。面向场控制(FOC)是一个用来描述矢量控制方法的术语。矢量控制技术的工作原理是将定子电流分解为两个部分:一个磁场发生器和一个转矩发生器。故障后，两个组件都可以独立控制。

永磁同步电机的转速转矩曲线如下图所示:

从上图中，可以推断，BLDC电机在较低速度时有恒定的转矩，而它有恒定的功率区域。

永磁同步电机的优点

• 它能在高速下提供更高的效率
• 它比感应电机更容易维护和安装。
• 它能够在低速时保持全扭矩。
• 它提供平稳的扭矩和动态性能

永磁同步电机的缺点

• 难以控制
• 更高的成本

应用程序

• 用于日产叶片

开关磁阻电机

开关磁阻电机通过改变磁阻来产生转矩。它有凸极和绕组，类似于无刷直流电机的定子，但转子是由钢切割成凸极，没有磁铁或绕组。不像普通的有刷直流电动机，电力被送到定子绕组而不是转子。当定子和转子产生的磁场发生变化时，SRM通过定子中的交流电发挥作用。开关磁阻电机的转子极比定子极少，避免了转子和定子极同时匹配而不产生转矩的情况。

由于开关磁阻电机具有控制灵活、结构简单、成本低、效率高等优点，与其他类型的电动机相比具有许多优点。由于在其转子中没有永磁体或绕组，SRM适用于极高速应用，可承受高温．它还导致了一个持久和简单的结构，以及低制造成本。同样，如果在任何一个绕组或相位出现故障，电机仍然可以运行，但负载较低。SRM最大的问题是由于磁饱和导致的非线性特性，使得精确的转矩控制变得困难。

下图显示了开关磁阻电机的速度转矩曲线。

从上图中，我们可以看到，SRM具有与PMSM类似的恒转矩和恒功率模式，但不像PMSM，扭矩在达到阈值后立即下降到零，SRM即使在更高的速度下也有逐渐下降。

SRM的优点

• 比其他电机便宜
• 设计和维修简单
• 与PMSM或BLDC电机相比，SRM电机可以在更恶劣的条件下运行。

SRM的缺点

• 控制扭矩很困难
• 高噪音
• 高度振动。

SRM的应用

本田思域混合动力电动汽车

结论

市场上有不同类型的电机，每一种电机都有自己的优点和缺点。有刷直流电动机控制简单，初始转矩高，但效率较低，需要定期维护。无刷直流电动机是非常高效的，也可在一个轮毂型的外壳，可以直接使用在车轮内，减少额外的成本和重量的机械传动，但无刷直流电动机的控制机构是非常复杂的。感应电机是一种低成本的电机，具有高可靠性和鲁棒性，但它类似于BLDC电机，它也需要一个逆变器，因为它是一个交流电机。此外，它的效率比无刷直流电动机低。然后我们有PMSM，这是一个BLDC和IM之间的交叉。PMSM提供高转矩，具有非常高的功率重量比，但需要非常复杂的控制方法来驱动电机。有开关磁阻电机，能够在恶劣的环境中工作，设计简单，同时具有成本效益，但其非线性特性使精确的转矩控制具有挑战性。所以，我们可以说，没有一个适合所有应用的解决方案。所有的电机都有自己的用例，电机的选择只能在仔细考虑应用及其要求后进行。 I hope that you enjoyed reading the article and if you have any questions, please feel free to comment down below.