为什么永磁同步电机在新能源汽车行业风生水起?

- 2019-09-17-

        可以说永磁同步电机在新能源汽车行业的崛起将会是大势所趋!根据信息采集,目前国外知名的车企,如宝马的Active Hybrid与i3,丰田Pruis IV与Leaf,特斯拉Model 3,本田Civic Hybrid,雪佛兰Volt等都采用永磁同步电机。为什么永磁同步电机在新能源汽车行业风生水起?

        由于永磁同步电机的磁场是由永磁体产生的,从而避免通过励磁电流来产生磁场而导致的励磁损耗(铜耗);异步感应电机由于单边励磁,产生单位转矩需要的电流较多,因此能耗较大。

        永磁同步电机的外特性效率曲线相比异步电机,其在轻载时效率值要高很多,这是永磁同步电机在节能方面,相比异步电机至大的一个优势。因为通常电机在驱动负载时,很少情况是在满功率运行,这是因为:一方面用户在电机选型时,一般是依据负载的极限工况来确定电机功率,而极限工况出现的机会是很少的,同时,为防止在异常工况时烧损电机,用户也会进一步给电机的功率留有裕量;

        另一方面,设计者在设计电机时,为保证电机的可靠性,通常会在用户要求的功率基础上,进一步留一定的功率裕量,这样导致在实际运行的电机90%以上是工作在额定功率的70%以下,这样就导致电机通常工作在轻载区。对异步电机来讲,其在轻载时效率很低,而永磁同步电机在轻载区,仍能保持较高的效率,其效率要高于异步电机20%以上。

        由于异步感应电机的转矩密度低于永磁同步电机,使得小体积、轻量化难以实现。而对于新能源汽车,尤其是混合动力汽车,小体积与轻量化至关重要。轻量化进一步实现了汽车的节能进而降低能耗、延长续航里程。

        节能对于新能源汽车意义重大,一般而言永磁同步电机比异步电机节能20%以上,这也意味着在不增加电池组容量的情况下,同等车况下,采用同步电机的汽车可比采用异步电机的汽车续航里程适当增加。小体积对于混合动力汽车至关重要,因为其除驱动电机系统外还有燃油驱动系统,体积过大会大大增加其汽车电路设计难度。

        在新能源汽车行业,永磁同步电机相比于交流异步电机具有显著优势,可以说混的是风生水起,但也有诸多问题业随之产生,迫使着永磁同步电机不断发展。

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