电动机分类

知识点一、电动机分类

1.电动机的分类方法

电动机的分类方法很多,主要有下面几种。

1)按工作电源分类

根据电动机工作电源不同,可分为直流电动机和交流电动机,其中,直流电动机又分为绕组励磁式直流电动机和永磁式直流电动机,交流电动机分为单相电动机和三相电动机。

2)按结构及工作原理分类

电动机按结构及工作原理可分为直流电动机、交流异步电动机和同步电动机。直流电动机又分为无刷直流电动机和有刷直流电动机;交流异步电动机分为感应电动机和交流换向器电动机;同步电动机分为永磁同步电动机、磁阻同步电动机和磁滞同步电动机。

3)按用途分类

电动机按用途可分为驱动用电动机和控制用电动机。

4)按转子的结构分类

电动机按转子的结构分为笼型感应电动机和绕线转子感应电动机。

5)按运转速度分类

电动机按运转速度可分为高速电动机、低速电动机、恒速电动机、调速电动机。

新能源汽车最早采用的是直流电动机。随着电子技术和自动控制技术的发展以及新能源汽车技术要求的提高,永磁无刷直流电动机、交流异步电动机、永磁同步电动机和开关磁阻电动机等显示出比直流电动机更为优越的性能,在新能源汽车中应用越来越广泛。

2.各类电动机介绍

1)直流电动机

直流电动机具有起动加速时驱动力大、调速控制简单、技术成熟等优点。但是直流电动机的电枢电流由电刷和换向器引入,换向时产生电火花,换向器容易烧蚀,电刷容易磨损,需经常更换’维护工作量大。接触部分存在磨损,不仅使电动机效率降低,还限制了电动机的工作转速。新研制的新能源汽车基本不采用直流电动机。

2)永磁无刷直流电动机

永磁无刷直流电动机是一种高性能的电动机。它既有交流电动机的结构简单、运行可靠、维护方便等诸多优点,又具备运行效率高、无励磁损耗、运行成本低和调速性能好等特点。因此,它在新能源汽车上的应用与日俱增。

3)交流异步电动机

交流异步电动机在新能源汽车上广泛应用,这是因为交流异步电动机采用变频调速时,可以取消机械变速器,实现无级变速,使传动效率大为提高。另外,交流异步电动机很容易实现正反转,再生制动能量的回收也更加简单。当采用笼型转子时,交流异步电动机还具有结构简单、坚固耐用、价格便宜、工作可靠、效率高和免维护等优点。

4)永磁同步电动机

永磁同步电动机结构上与永磁无刷直流电动机相似,不同之处在于它采用正弦波驱动,所以在具备永磁无刷直流电动机优点的同时,还具有低噪声、体积小、功率密度大、转动惯量小、脉动转矩小、控制精度高等特点,特别适用于混合动力新能源汽车电动机驱动系统,以达到减小系统体积,改善汽车加速性能和行驶平稳性等目的,因此,永磁同步电动机受到了全世界各大汽车生产厂家的重视。

5)开关磁阻电动机

开关磁阻电动机是一种新型电动机,因其结构简单、坚固、工作可靠、效率高,其调速系统运行性能和经济指标比普通的交流调速系统好,具有很大的潜力,被公认是一种极有发展前途的新能源汽车驱动电动机。

随着电子技术和计算机技术的飞速发展,新的电动机理论与控制方式层出不穷,正推动着新的电动机驱动技术迅猛发展。高密度、高效率、轻量化、低成本、宽调速牵引电动机驱动系统已成为各国研究和开发的主要热点,如永磁式开关磁阻电动机、转子磁极分割型混合励磁结构同步电动机、永磁无刷交流电动机等。

各种电动机的性能比较见表5-1。

表5-1　各种电动机的性能比较