摘要：電動國汽車的主要成本在電池、充電機、電機和控制器，以快速充電的電池和充減少電池車載量，以組合電機和磁力驅(qū)動器來替代主電機和電子調(diào)速控制器降低成本，用自主知識產(chǎn)權(quán)的驅(qū)動技術(shù)來取代汽車電子控制技術(shù)，免得日后受制于外國專利。相比這下：電動汽車目前成本仍高居不下，究其原因是：電動汽車目前尚處于研發(fā)階段，根本無批量可言，這是與流水線生產(chǎn)燃油汽車所不能比擬的，這是現(xiàn)實，也是可以理解的。同時目前各式電動汽車能示范運行的，都是在原燃機、油箱等系統(tǒng)全數(shù)拆下，然后裝上電動機，電池等相關(guān)配套設(shè)備就形成電動汽車，而然油系統(tǒng)基礎(chǔ)上加裝一套電池、電氣驅(qū)動系統(tǒng)，形成了油、電混合驅(qū)動系統(tǒng)。那么，電速。電池品種不同和儲電量不同，其總體造價差異很居高不下。電動汽車驅(qū)動電機不同，其成本也差異甚大，若種電機采用晶閘管式控制器斬波方式調(diào)速。目前電動汽車用直流有刷電機已經(jīng)能滿足求，但由于產(chǎn)量有限成本很高，品種規(guī)格不多，選擇余地較小，晶閘管控制器和美國產(chǎn)品，現(xiàn)在可以國產(chǎn)化，成本較高，同時關(guān)鍵元器件均采用外國公司生產(chǎn)和控制。若用直流無刷電機，其必須與控制器一體制成，成本更高。以調(diào)電源脈沖寬度來調(diào)積小，重量輕。電機能國產(chǎn)化，控制器的關(guān)鍵元器件均由國外公司生產(chǎn)，成本降下來可前這種電機與電動汽車一樣屬研發(fā)階段，形不成批量，成本高就在情理之中。若用交流異步電機作為電動汽車驅(qū)動電機，其優(yōu)點：體積小、重量輕，國產(chǎn)質(zhì)量不元器件均為進(jìn)口，因此，要降低成本也不太可能。至于正在研發(fā)中的磁阻電機，也要由電子控制器來控制調(diào)速，其成本情況與上述電動機的轉(zhuǎn)速越高則電樞繞且切割磁場越快，產(chǎn)速下卻可輸出較大轉(zhuǎn)矩。因此在阻力較大的路面或走上坡路時，由于轉(zhuǎn)矩較大，所流，換句話說，電動機在低速運動，電動車在慢速行駛時，電流輸出并不小，只是電壓降低了。電動機要調(diào)速度，就得通過改變電壓來實現(xiàn)，這電機調(diào)速之低電壓，將有限的電源消耗在頻繁的調(diào)速中，是一種浪電機最高效率在額定轉(zhuǎn)速那里，往下調(diào)速就效率，應(yīng)該希望電機的效率越高越好。電動汽車驅(qū)動電機，要求啟動、爬坡時高轉(zhuǎn)矩，機、直流永磁無刷電機、交流異步電機、磁阻電機是目前電動汽車驅(qū)動電機的主流技術(shù)們有一個不可避開的設(shè)備，電子控制設(shè)備和微機控制技術(shù)，這個構(gòu)成了電動汽車成本的技術(shù)障礙，目前核心技術(shù)掌握在外國人手中，我們要就得向他們購買，將來中國各種費，這是后話，但這種可能并非天方夜譚。若要降低電動汽車總成本，只能在電池、充電器、電機、控制器產(chǎn)品方面作文章。來改變這一局面，發(fā)明出一種新的電機驅(qū)動，變速機構(gòu)系統(tǒng)和電池充電模式，走自己特色的路。如果在電動汽車上電池裝的少，在確保電機正常運作，同時在各種路況運行條件下就小，能有效增加載荷，造價也低。電動機應(yīng)采用直流有刷電機，稍作改進(jìn)后直接驅(qū)采用暫波，調(diào)脈，調(diào)頻率的通常做法，改用調(diào)內(nèi)燃機油門的原理，車用驅(qū)動電機之功率，小功率電機，組成一個組合電機，該組合內(nèi)的各個電機功率相等或功率大載、重載、爬坡、怠速時分別啟動或關(guān)閉其中幾個電機，使之工作或停機。即駕駛員根運行狀況來調(diào)節(jié)電機工作的數(shù)量和總功率，而工作的電機始終以額定轉(zhuǎn)速恒定輸出轉(zhuǎn)速和對其進(jìn)行調(diào)速，這樣就不再用電子控制器和調(diào)速器。多電機驅(qū)動能減小整車主電機的電流和額定值功率，減小擊，這點對已使用較長時間壽命的電池和車載電池組內(nèi)所儲電量不多時的電池延長電池使用壽命。調(diào)速控制的不是很理想所致，因而保留了它。應(yīng)取消原機械變速箱和離合器，采用磁變速，通過調(diào)節(jié)主動和從動器件的間距，就能達(dá)到變速箱離合器的作用，與組合電機一個有機整體的電機驅(qū)動系統(tǒng)。磁力驅(qū)動器調(diào)速可和單個大電機進(jìn)行匹配也可與組合電機進(jìn)行匹配，在這種匹配中，電機始終以額定轉(zhuǎn)速在工作，由于磁力驅(qū)動器的調(diào)快、慢有變化，這時電機的負(fù)載，轉(zhuǎn)矩就跟著變化，即整車需要大的轉(zhuǎn)矩，電機或電矩，反之就輸出小轉(zhuǎn)矩，電機的轉(zhuǎn)矩變化隨整車之需要而變化，電機的功耗也隨之變化車需多少轉(zhuǎn)矩，電機就輸出多少轉(zhuǎn)矩，就耗多少電，既節(jié)能又不必通過復(fù)雜的電機控時，轉(zhuǎn)速越高，轉(zhuǎn)矩越小，轉(zhuǎn)速越低，轉(zhuǎn)矩越大，這就是載重負(fù)載大，或爬坡時要降永磁有刷電機與磁力驅(qū)動器，就完全利用稀土永磁材料，完全具有中國自主知識產(chǎn)權(quán)電動汽車包括純電動汽車、混合動力汽車、燃料和磁力驅(qū)動器能應(yīng)用到這些車上，對這種車型的總成本會降低很多，這樣就容易為市場機汽車相比，更具競爭力。因此組合電機和磁力驅(qū)動器的研發(fā)，將對電動汽車研發(fā)，產(chǎn)用，具積極意義。充電機、電機、磁力驅(qū)動器等，其總成本在3萬—3.5萬元套，那么經(jīng)濟(jì)型家用或出租用電動轎車，其成運行費用方面是有競爭力的。析，對它們的性能進(jìn)行了比較，指出了它們各自的優(yōu)缺點。人類與環(huán)境共存和全球經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展使人們迫切希望尋求到一種低排放和有效利具，使用電動汽車無疑是一種很有希望的方案?，F(xiàn)代電動汽車是融合了電力、電子、機械控制、材料科學(xué)以及化工技術(shù)等多種高新個主要部分組成，即控制器。功率變換器、電動機及傳感器。目前電動汽車中使用的電動機、感應(yīng)電動機、開關(guān)磁阻電動機以及永磁無刷電動機等。電動汽車的運行，與一般的工業(yè)應(yīng)用不同，非常復(fù)雜。因此，對驅(qū)動系統(tǒng)的要求是很高的特點。1.2電動汽車用電動機應(yīng)具有寬廣的調(diào)速范具有大轉(zhuǎn)矩，以滿足起動和爬坡的要求；在恒功率區(qū)，要求低轉(zhuǎn)矩時具有高的路面能夠高速行駛的要求。1.3電動汽車用電動機應(yīng)能夠在汽車減速時有最佳能量的利用率，這在內(nèi)燃機汽車上是不能實現(xiàn)的。運行時噪聲低，使用維修方便，價格便宜等[1-2]。2.1直流電動機有刷直流電動機的主要優(yōu)點是控制簡單、技術(shù)成熟。具有交流電機不可比擬的優(yōu)良控發(fā)的電動汽車上多采用直流電動機，即使到現(xiàn)在，還有一些電動汽車上于存在電刷和機械換向器，不但限制了電機過載能力與速度的進(jìn)一步提高，而且要經(jīng)常維護(hù)和更換電刷和換向器。另外，由于損耗存在于轉(zhuǎn)子上，使得散熱困比的進(jìn)一步提高。鑒于直流電動機存在以上缺陷，在新研制的電動汽車上已基本不采用直流電動機[3]。2.2.1交流三相感應(yīng)電動機的基本性能交流三相感應(yīng)電動機是應(yīng)用得最廣泛的電動機。其定子和轉(zhuǎn)子采用硅鋼片疊壓的滑環(huán)、換向器等部件。結(jié)構(gòu)簡單，運行可靠，經(jīng)久耐用。交流感應(yīng)電動機的功率覆蓋面實現(xiàn)再生反饋制動。與同樣功率的直流電動機相比較，效率較高，質(zhì)量減輕一半左右，價方便。2.2.2交流感應(yīng)電動機的控制系統(tǒng)特性。因此，在采用交流三相感應(yīng)電動機的電動汽車上，需要應(yīng)用逆變器中的功率半導(dǎo)體電變?yōu)轭l卒和幅值都可以調(diào)節(jié)的交流電來實現(xiàn)對交流三相電動機的控制。主要有v/f控制法、轉(zhuǎn)差頻率控制法。用矢量控制法，對交流三相感應(yīng)電動機的勵磁繞組交流電的頻率和輸入交流制，控制交流三相感應(yīng)電動機旋轉(zhuǎn)磁場的磁通量和轉(zhuǎn)矩，實現(xiàn)改變交流三相感應(yīng)矩，來滿足負(fù)載變化特性的要求，并能夠獲得最高效率，從而使得交流三相感應(yīng)電動機上得到廣泛應(yīng)用。2.2.3交流三相感應(yīng)電動機的不足交流三相感應(yīng)電動機的耗電量較大，轉(zhuǎn)子容易發(fā)熱，在高速運轉(zhuǎn)時需要保證對卻，否則會損壞電動機。交流三相感應(yīng)電動機的功率因數(shù)較低，使得變頻變壓裝置的輸?shù)?，因此需要采用大容量的變頻變壓裝置。交流三相感應(yīng)電動機的控制系統(tǒng)的造價遠(yuǎn)遠(yuǎn)應(yīng)電動機本身，增加了電動汽車的成本[2-4]。另外，交流三相感應(yīng)電動機的調(diào)速性也較差。2.3.1永磁無刷直流電動機的基本性能永磁無刷直流電動機是一種高性能的電動機。它的最大特點就是具有直流電動機的的機械接觸結(jié)構(gòu)。加之，它采用永磁體轉(zhuǎn)子，沒有勵磁損耗：發(fā)熱的電樞繞組又裝在外熱容易，因此，永磁無刷直流電動機沒有換向火花，沒有無線電干擾，壽命長，運行可靠，維修簡便。此外，它的轉(zhuǎn)速不受機械換向的限制，如果采用空氣軸承或磁懸浮軸承，可以在每分鐘行。永磁無刷直流電動機機系統(tǒng)相比具有更高的能量密度和更高的效率，在電動汽車中前景。2.3.2永磁無刷直流電動機的控制系統(tǒng)典型的永磁無刷直流電動機是一種準(zhǔn)解耦矢量控制系統(tǒng)，由于永磁體只能產(chǎn)生固定幅成。為進(jìn)一步擴充轉(zhuǎn)速，永磁無刷直流電動機也可以采用弱磁控制。弱磁控制的實質(zhì)是使超前，提供直軸去磁磁勢來削弱定子繞組中的磁鏈。2.3.3永磁無刷直流電動機的不足永磁無刷直流電動機受到永磁材料工藝的影響和限制，使得永磁無刷直流電動機的功率僅幾十千瓦。永磁材料在受到振動、高溫和過載電流作用時，其導(dǎo)磁性能可能會下降象，將降低永磁電動機的性能，嚴(yán)重時還會損壞電動機，在使用中必須嚴(yán)格控制，使其不磁無刷直流電動機在恒功率模式下，操縱復(fù)雜，需要一套復(fù)雜的控制系統(tǒng)，從而使得永磁機的驅(qū)動系統(tǒng)造價很高[5-10]。2.4.1開關(guān)磁阻電動機的基本性能開關(guān)磁阻電動機是一種新型電動機，該系統(tǒng)具有很多明顯的特點：它的結(jié)構(gòu)比其簡單，在電動機的轉(zhuǎn)子上沒有滑環(huán)、繞組和永磁體等，只是在定子上有簡單的集中繞交流感應(yīng)電動機要高。損耗主要在定子，電機易于冷卻；轉(zhuǎn)子元永磁體，調(diào)速范圍寬實現(xiàn)各種特殊要求的轉(zhuǎn)矩一速度特性，而且在很廣的范圍內(nèi)保持高效率。更加適合電求。2.2.4開關(guān)磁阻電動機的控制系統(tǒng)開關(guān)磁阻電動機具有高度的非線性特性，因此，它的驅(qū)動系統(tǒng)較為復(fù)雜。它的器。開關(guān)磁阻電動機的勵磁繞組，無論通過正向電流或反向電流，其轉(zhuǎn)矩方向不變，個容量較小的功率開關(guān)管，功率變換器電路較簡單，不會出現(xiàn)直通故障，可靠性好，易啟動和四象限運行，具有較強的再生制動能力。成本比交流三相感應(yīng)電動機的逆變器控制系統(tǒng)要低?？刂破饔晌⑻幚砥?、數(shù)字邏輯電路等元件組成。微處理器根據(jù)駕駛員輸入的命令，同時對位置檢測器、電流檢測器所反饋的電動機轉(zhuǎn)子位置，進(jìn)行分析、處理，并在瞬間做出決策，發(fā)出一系控制開關(guān)磁阻電動機適應(yīng)電動汽車不同條件下運行?？刂破餍阅芎脡暮驼{(diào)節(jié)的靈活性，的軟件和硬件的性能配合關(guān)系。開關(guān)磁阻電動機需要高精度的位置檢測器，來為控制系統(tǒng)提供電動機轉(zhuǎn)子的位置號，并要求有較高的開關(guān)頻率以降低開關(guān)磁阻電動機的噪聲。2.4.3開關(guān)磁阻電動機的不足開關(guān)磁阻電動機的控制系統(tǒng)比其他電動機的控制系統(tǒng)復(fù)雜一些，位置檢測器是開件，其性能對開關(guān)磁阻電動機的控制操作有重要影響。由于開關(guān)磁阻電動機為雙凸極結(jié)存在轉(zhuǎn)矩波動，噪聲是開關(guān)磁阻電動機最主要的缺點。但近年來的研究表明，采用合理控制技術(shù)，開關(guān)磁阻電動機的噪聲完全可以得到良好的抑制。另外，由于開關(guān)磁阻電動較大，功率變換器的直流電流波動也較大，所以在直流母線上需要裝置一個很大的濾波電容器[2,11-13]電動汽車在不同的歷史時期采用了不同的電動是機技術(shù)、機械制造技術(shù)、電力電子技術(shù)和自動控制技術(shù)的不斷發(fā)展，交流電動機。永磁和開關(guān)磁阻電動機顯示出比直流電動機更加優(yōu)越的性能，在電動汽車上，這些電動機逐電動機以及它們的控制裝置，成本還比較高，形成批量生產(chǎn)以后，這些電動機和單元控迅速降低，將能夠滿足經(jīng)濟(jì)效益的要求，并使電動汽車整車價格降低[2]。通過系統(tǒng)地分析和比較后認(rèn)為永磁無刷直流電動機和開關(guān)磁阻電動機綜合性能超過其是當(dāng)前電動汽車的最佳選擇。除本文討論的幾種電動機及控制技術(shù)外，根據(jù)特殊需要，還可以選擇永動機等特種電動機應(yīng)用于電動汽車的驅(qū)動系統(tǒng)。電動汽車動力傳動裝置參數(shù)(電動機功率、傳動系速比等),對車輛的動力性、經(jīng)濟(jì)性有顯著影響。電動汽車動力傳動系主要半軸方案。本文主要針對電動輪方案汽車傳動系統(tǒng)進(jìn)行參分析。電動機是電動汽車的心臟，電動機的選擇對電動汽計至關(guān)重要。電動機驅(qū)動功率太大,為了滿足一定的車輛行駛性能要求,這勢必引起電動機和電池組容量取值的增大和車輛成本的增加。另外,電池組數(shù)目增多,在車輛上布置困難,車重增加,限制了車輛的續(xù)行里程，太小了又會影響整車的動力性能。η=0.9,滾2.1.2動力性指標(biāo)如下:機有廣泛的應(yīng)用前途，本文中選用他勵直流電機。tηg2tηg），××條件限制本文中用一般的電機參數(shù)的計算方法仿真，這aUII×5.3Innn×0iFr≥?00.995.5≥×(3)由電機最大輸出轉(zhuǎn)矩和最大爬坡度對應(yīng)行駛阻力maxFG(fcossin)α=α+α0iFrMαη?≥由以上的計算我們選定一個合適的減速比0i=3.1[2這一章是在整車的參數(shù)以及動力性能要求的基礎(chǔ)上，車?yán)碚摵碗妱訖C知識進(jìn)行動力學(xué)匹配計算。重要的性能指標(biāo)，設(shè)計的時候一定要滿足其要求。根據(jù)確定電機的功率轉(zhuǎn)速的特性參數(shù)，從而選定所要用的電速與電機最高轉(zhuǎn)速、最高車速時的阻力與電動機最高轉(zhuǎn)汽車最大爬坡和電動機最大轉(zhuǎn)矩來確定主減速比的上下理的值。因為永磁鐵與定子磁極、槽間的吸引力變動造成，若步電機不用永磁，更重要的是勵磁與驅(qū)動繞組安匝數(shù)之和與永磁電機相等），輸出力矩略有上升，中間可取掉一大塊圓料（作其它小電機用料），不但進(jìn)一步降低重器植入其間，簡化外部接線。另一問題是電池壽命短，可開發(fā)高速飛輪電機取代電池定難度，但通過努力可以實現(xiàn)。這樣的“飛輪電池”壽命長，體積小，充電快，免維護(hù)。汽車動力與普通電機不同，希望有足夠大的儲備功率，以便獲得啟動加速度，一電動工具那種），是比較理想的，但有電刷，壽命短，難維護(hù)。異步電機啟動力矩與運行致使電機尺寸大；永磁式同步電機（目前電動自行車無刷電機）的磁鐵怕熱、怕振、怕過電機性能很理想，但驅(qū)動功率大（能量輸入太多，然后又要送回電源），造成力矩脈動、成本偏高。我發(fā)明的電機是以開關(guān)磁阻電機為原型，溶入同步電機原理，異步電機結(jié)構(gòu)，步進(jìn)電機特性。偏磁電機有一套獨立的偏磁理論，以電腦、電子驅(qū)動、反饋控制技術(shù)的原創(chuàng)型電機發(fā)6.控制方式靈活，可采用開環(huán)變頻調(diào)速或閉環(huán)無刷電機方式。定子通過雙向磁通，轉(zhuǎn)子為單向磁通。因此，偏磁電機定子驅(qū)動與勵磁磁勢可相疊加或機的結(jié)構(gòu)使定子驅(qū)動磁勢相對轉(zhuǎn)子永磁勢只能產(chǎn)生可變磁阻功能，起不到疊加作用。如少為一半。更可貴的是：偏磁電機永磁材料可選用廉價的鐵氧體，而同步電機為提高功昂的釹鐵硼。二種永磁材料每公斤價格相差十倍。利用傅里葉級數(shù)原理將磁阻電機原有的脈沖直流驅(qū)動繞組一分為二，分為直流、流偏磁與交流驅(qū)動取而代之，稱之為偏磁式磁阻電機。若用永磁取代直流繞組，就是永磁式偏磁電機。從另一角度理解，偏磁電機等效于將轉(zhuǎn)子磁場搬到定子上去的同步電機，也可稱偏磁式同步電機。磁阻（又稱反應(yīng)）式電機，按前些年的技術(shù)，都以為其效率低、脈振大、噪音高、適用面科院電工所等單位，引進(jìn)混合式電機替代國產(chǎn)舊式磁阻步進(jìn)電機。近幾十年來，由于功率發(fā)展，美、英等國研究并開發(fā)了開關(guān)磁阻電機系統(tǒng)（由電子開關(guān)、位置檢測、磁阻電），校，科研院、所最近也開始研究、重視這項新技術(shù)，涌現(xiàn)大量論文。本人發(fā)明的偏磁電機系列與美國人發(fā)明的混合式磁阻電機、永磁雙凸極磁阻電機，用偏屬于偏磁電機范疇，是偏磁電機大家族中的幾條分支而已。相比之下，美國人發(fā)明的混復(fù)雜，永磁雙凸極磁阻電機磁極分布不對稱，諧波成份大，制造工藝上還待完善；而我中大部分結(jié)構(gòu)的磁極分布對稱，采用我在該領(lǐng)域獨創(chuàng)的多跨或分布式繞組，安匝數(shù)還可率更省，性價比更高；而且偏磁電機不受功率限制，小可至毫瓦，大可超兆瓦。因此偏用于磁阻步進(jìn)電機升級，更適用于開關(guān)磁阻電機換代。與異步電機變頻調(diào)速系統(tǒng)相比：偏磁電機轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)簡單，平均氣隙磁密磁能量，不要采用復(fù)雜的矢量變換技術(shù)等。因此偏磁電機系統(tǒng)的成本僅是同功率異步電機根據(jù)偏磁式磁阻電機原理制作了幾臺樣機，都達(dá)到較滿意的效果。流降低至原來一半，同樣轉(zhuǎn)速時，相電壓也僅是原來一半(與傳統(tǒng)單、雙拍方式相比驅(qū)動功率降為原來1/），），噪音明顯下降。改裝反應(yīng)式步進(jìn)電機達(dá)到了混直流電機一樣的鐵芯尺寸與外殼尺寸。新電機用串激式偏磁，省去了價格昂貴），倍。變換技術(shù)，要求計算機速度、位數(shù)較高，內(nèi)存容量大，接口功能多，變頻器價格無法低于千元人民幣。于洗衣機、冰箱、空調(diào)上，有很大實用價值。就算應(yīng)用于大型電機（如火車頭、軋鋼機、空壓機站等）方面，由于偏磁電機不打滑，率高，成本更低。中國的電動汽車工業(yè)已開始啟動，而偏磁電機與汽車將達(dá)到最佳配合刷驅(qū)動方案具有低速大力矩，高速恒功率的良好機械特性，而且啟動電流小，過載不燒電機。偏磁電機可用于電動機，也可用作發(fā)電機。偏磁電機調(diào)速范圍大，可作控制電機，也作微型電機，也可制成超大型電機。按其制造精度等級不同，可作精密控制電機，也器主驅(qū)動電機。偏磁電機具體應(yīng)用為：步進(jìn)電機、伺服電機、機床主軸調(diào)速電機，微型音響類電機，打印機、傳真機、電腦軟、硬盤主電機，家用高速磨漿機、榨汁機機、空調(diào)、冰箱變頻調(diào)速電機，開關(guān)磁阻電機、無刷直流電機，電動火車、汽車、自行電機，升降機、電梯主電機，大型采礦、軋鋼、鍛壓主電機，移動式小型發(fā)電機火花加工機床、感應(yīng)電爐中頻發(fā)電機，低速同步電機等。軍事上，用作潛艇驅(qū)動天線驅(qū)動，艦艇火炮伺服，導(dǎo)航陀螺等，具有高效、簡單、可靠、體積小的特點。開關(guān)磁組電動機調(diào)速系統(tǒng)之所以能在現(xiàn)代調(diào)速系統(tǒng)中異軍突起，主要是因為它卓是轉(zhuǎn)子上沒有任何形式的繞組，因此不會有鼠籠感應(yīng)電機制造過程中鑄造不良和使用過程題。其轉(zhuǎn)子機械強度極高，可以用于超高速運轉(zhuǎn)（如每分鐘上萬轉(zhuǎn)）。在定子方面，它只組，因此制造簡便、絕緣結(jié)構(gòu)簡單?！窆β孰娐泛唵慰煽俊Ｒ驗殡妱訖C轉(zhuǎn)矩方向與繞組電流方向無關(guān)，即只需單方相繞組電流，故功率電路毀功率器件。而開關(guān)磁阻電動機調(diào)速系統(tǒng)中每個功率開關(guān)器件均直接與電動機繞組相串又有較高的工作可靠性?！裣到y(tǒng)可靠性高。從電動機的電磁結(jié)構(gòu)上看，各項繞組和磁路相互獨立，各自在一定軸角范圍內(nèi)產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩。而不像在一般電動機中必須在各相繞組和磁路共同作用下產(chǎn)生一個旋轉(zhuǎn)磁場，電運轉(zhuǎn)。從控制結(jié)構(gòu)上看，各相電路各自給一相繞組供電，一般也是相互獨立工作。由此可一相繞組或控制器一相電路發(fā)生故障時，只需停止該相工作，電動機除總輸出功率能力有無其他妨礙?！衿饎愚D(zhuǎn)矩大，起動電流低?？刂破鲝碾娫磦?cè)吸收較少的電流，在電機側(cè)得到較大的起動轉(zhuǎn)矩是本系統(tǒng)點還可以延伸到低速運行段，因此本系統(tǒng)十分合適那些需要重載起動和較長時間低速重載運行的機械?！襁m用于頻繁起停及正反向轉(zhuǎn)換運行。本系統(tǒng)具有的高起動轉(zhuǎn)矩、低起動電流的特點，使之在起動過程中電流沖擊小，電動機和控制器發(fā)熱較連續(xù)額定運行時還要小?？煽貐?shù)多使其制動運行具有同樣優(yōu)良的轉(zhuǎn)矩輸出能力和工作特性。二者綜合作用的結(jié)果必然使之適用于頻繁起?！窨煽貐?shù)多，調(diào)速性能好。控制開關(guān)磁阻電動機的主要運行參數(shù)和常用方法至少有四種：相導(dǎo)通角、相關(guān)斷角、相電流幅值、相繞組電壓?？煽貐?shù)多，意味著控制靈活方便。可以根求和電動機的情況，采取不同控制方法和參數(shù)值，即可使之運行于最佳狀態(tài)（如出等還可使之實現(xiàn)各種不同的功能的特定曲線。如使電動機具有完全相同的度，可以很方便的構(gòu)成無靜差調(diào)速系統(tǒng)。●效率高，損耗小。本系統(tǒng)是一種非常高效的調(diào)速系統(tǒng)。這是因為一方面電動機繞組無銅損；另一方面型異步電動機的系統(tǒng)進(jìn)行比較，本系統(tǒng)在不同轉(zhuǎn)速和不同負(fù)載下的效率均比變頻器系統(tǒng)高，一般要高5~現(xiàn)代電動汽車是融合了電力、電子、機械控制、材料科學(xué)以及化工技術(shù)等多種高新個主要部分組成，即控制器。功率變換器、電動機及傳感器。目前電動汽車中使用的電動機、感應(yīng)電動機、開關(guān)磁阻電動機以及永磁無刷電動機等。電動汽車的運行，與一般的工業(yè)應(yīng)用不同，非常復(fù)雜。因此，對驅(qū)動系統(tǒng)的要求是很高的特點。1.2電動汽車用電動機應(yīng)具有寬廣的調(diào)速范具有大轉(zhuǎn)矩，以滿足起動和爬坡的要求；在恒功率區(qū)，要求低轉(zhuǎn)矩時具有高的路面能夠高速行駛的要求。1.3電動汽車用電動機應(yīng)能夠在汽車減速時有最佳能量的利用率，這在內(nèi)燃機汽車上是不能實現(xiàn)的。運行時噪聲低，使用維修方便，價格便宜等[1-2]。2.1直流電動機有刷直流電動機的主要優(yōu)點是控制簡單、技術(shù)成熟。具有交流電機不可比擬的優(yōu)良控發(fā)的電動汽車上多采用直流電動機，即使到現(xiàn)在，還有一些電動汽車上仍使用直于存在電刷和機械換向器，不但限制了電機過載能力與速度的進(jìn)一步提高，而且要經(jīng)常維護(hù)和更換電刷和換向器。另外，由于損耗存在于轉(zhuǎn)子上，使得散熱困難比的進(jìn)一步提高。鑒于直流電動機存在以上缺陷，在新研制的電動汽車上已基本不采用直流電動機[3]。2.2.1交流三相感應(yīng)電動機的基本性能交流三相感應(yīng)電動機是應(yīng)用得最廣泛的電動機。其定子和轉(zhuǎn)子采用硅鋼片疊壓的滑環(huán)、換向器等部件。結(jié)構(gòu)簡單，運行可靠，經(jīng)久耐用。交流感應(yīng)電動機的功率覆蓋面實現(xiàn)再生反饋制動。與同樣功率的直流電動機相比較，效率較高，質(zhì)量減輕一半左右，價方便。2.2.2交流感應(yīng)電動機的控制系統(tǒng)特性。因此，在采用交流三相感應(yīng)電動機的電動汽車上，需要應(yīng)用逆變器中的功率半導(dǎo)體電變?yōu)轭l卒和幅值都可以調(diào)節(jié)的交流電來實現(xiàn)對交流三相電動機的控制。主要有v/f控制法、轉(zhuǎn)差頻率控制法。用矢量控制法，對交流三相感應(yīng)電動機的勵磁繞組交流電的頻率和輸入交流制，控制交流三相感應(yīng)電動機旋轉(zhuǎn)磁場的磁通量和轉(zhuǎn)矩，實現(xiàn)改變交流三相感應(yīng)矩，來滿足負(fù)載變化特性的要求，并能夠獲得最高效率，從而使得交流三相感應(yīng)電動機上得到廣泛應(yīng)用。2.2.3交流三相感應(yīng)電動機的不足交流三相感應(yīng)電動機的耗電量較大，轉(zhuǎn)子容易發(fā)熱，在高速運轉(zhuǎn)時需要保證對卻，否則會損壞電動機。交流三相感應(yīng)電動機的功率因數(shù)較低，使得變頻變壓裝置的輸?shù)?，因此需要采用大容量的變頻變壓裝置。交流三相感應(yīng)電動機的控制系統(tǒng)的造價遠(yuǎn)遠(yuǎn)應(yīng)電動機本身，增加了電動汽車的成本[2-4]。另外，交流三相感應(yīng)電動機的調(diào)速性也較差。2.3.1永磁無刷直流電動機的基本性能永磁無刷直流電動機是一種高性能的電動機。它的最大特點就是具有直流電動機的的機械接觸結(jié)構(gòu)。加之，它采用永磁體轉(zhuǎn)子，沒有勵磁損耗：發(fā)熱的電樞繞組又裝在外熱容易，因此，永磁無刷直流電動機沒有換向火花，沒有無線電干擾，壽命長，運行可靠，維修簡便。此外，它的轉(zhuǎn)速不受機械換向的限制，如果采用空氣軸承或磁懸浮軸承，可以在每分鐘行。永磁無刷直流電動機機系統(tǒng)相比具有更高的能量密度和更高的效率，在電動汽車中前景。2.3.2永磁無刷直流電動機的控制系統(tǒng)典型的永磁無刷直流電動機是一種準(zhǔn)解耦矢量控制系統(tǒng)，由于永磁體只能產(chǎn)生固定幅成。為進(jìn)一步擴充轉(zhuǎn)速，永磁無刷直流電動機也可以采用弱磁控制。弱磁控制的實質(zhì)是使超前，提供直軸去磁磁勢來削弱定子繞組中的磁鏈。2.3.3永磁無刷直流電動機的不足永磁無刷直流電動機受到永磁材料工藝的影響和限制，使得永磁無刷直流電動機的功率僅幾十千瓦。永磁材料在受到振動、高溫和過載電流作用時，其導(dǎo)磁性能可能會下降象，將降低永磁電動機的性能，嚴(yán)重時還會損壞電動機，在使用中必須嚴(yán)格控制，使其不磁無刷直流電動機在恒功率模式下，操縱復(fù)雜，需要一套復(fù)雜的控制系統(tǒng)，從而使得永磁機的驅(qū)動系統(tǒng)造價很高[5-10]。2.4.1開關(guān)磁阻電動機的基本性能開關(guān)磁阻電動機是一種新型電動機，該系統(tǒng)具有很多明顯的特點：它的結(jié)構(gòu)比其簡單，在電動機的轉(zhuǎn)子上沒有滑環(huán)、繞組和永磁體等，只是在定子上有簡單的集中繞交流感應(yīng)電動機要高。損耗主要在定子，電機易于冷卻；轉(zhuǎn)子元永磁體，調(diào)速范圍寬實現(xiàn)各種特殊要求的轉(zhuǎn)矩一速度特性，而且在很廣的范圍內(nèi)保持高效率。更加適合電求。2.2.4開關(guān)磁阻電動機的控制系統(tǒng)開關(guān)磁阻電動機具有高度的非線性特性，因此，它的驅(qū)動系統(tǒng)較為復(fù)雜。它的器。開關(guān)磁阻電動機的勵磁繞組，無論通過正向電流或反向電流，其轉(zhuǎn)矩方向不變，個容量較小的功率開關(guān)管，功率變換器電路較簡單，不會出現(xiàn)直通故障，可靠性好，易啟動和四象限運行，具有較強的再生制動能力。成本比交流三相感應(yīng)電動機的逆變器控制系統(tǒng)要低?？刂破饔晌⑻幚砥?、數(shù)字邏輯電路等元件組成。微處理器根據(jù)駕駛員輸入的命令，同時對位置檢測器、電流檢測器所反饋的電動機轉(zhuǎn)子位置，進(jìn)行分析、處理，并在瞬間做出決策，發(fā)出一系控制開關(guān)磁阻電動機適應(yīng)電動汽車不同條件下運行?？刂破餍阅芎脡暮驼{(diào)節(jié)的靈活性，的軟件和硬件的性能配合關(guān)系。開關(guān)磁阻電動機需要高精度的位置檢測器，來為控制系統(tǒng)提供電動機轉(zhuǎn)子的位置號，并要求有較高的開關(guān)頻率以降低開關(guān)磁阻電動機的噪聲。2.4.3開關(guān)磁阻電動機的不足開關(guān)磁阻電動機的控制系統(tǒng)比其他電動機的控制系統(tǒng)復(fù)雜一些，位置檢測器是開件，其性能對開關(guān)磁阻電動機的控制操作有重要影響。由于開關(guān)磁阻電動機為雙凸極結(jié)存在轉(zhuǎn)矩波動，噪聲是開關(guān)磁阻電動機最主要的缺點。但近年來的研究表明，采用合理控制技術(shù)，開關(guān)磁阻電動機的噪聲完全可以得到良好的抑制。另外，由于開關(guān)磁阻電動較大，功率變換器的直流電流波動也較大，所以在直流母線上需要裝置一個很大的濾波電容器[2,11-13]電動汽車在不同的歷史時期采用了不同的電動是機技術(shù)、機械制造技術(shù)、電力電子技術(shù)和自動控制技術(shù)的不斷發(fā)展，交流電動機。永磁和開關(guān)磁阻電動機顯示出比直流電動機更加優(yōu)越的性能，在電動汽車上，這些電動機逐電動機以及它們的控制裝置，成本還比較高，形成批量生產(chǎn)以后，這些電動機和單元控迅速降低，將能夠滿足經(jīng)濟(jì)效益的要求，并使電動汽車整車價格降低[2]。通過系統(tǒng)地分析和比較后認(rèn)為永磁無刷直流電動機和開關(guān)磁阻電動機綜合性能超過其是當(dāng)前電動汽車的最佳選擇。除本文討論的幾種電動機及控制技術(shù)外，根據(jù)特殊需要，還可以選擇永動機等特種電動機應(yīng)用于電動汽車的驅(qū)動系統(tǒng)。如果采用電勵磁的無刷直流電動機就可以很方便地“加勵磁，提高轉(zhuǎn)矩；高速時減小勵磁，減小轉(zhuǎn)矩。發(fā)電態(tài)：低速時增加勵磁，高速時減小高于控制電樞，這也是為什么同步電機大多采用旋轉(zhuǎn)磁極式的原因。電動汽車與內(nèi)燃機汽車相比，有其自身的許多特方面的比較。電動汽車的價格比內(nèi)燃機汽車高，決定了電動汽車的初期投入大、汽車的維修保養(yǎng)費用低，隨著使用年限的延長，其使用費用支出會逐漸降低，甚用成本。場所電動汽車○○○○★☆○☆★○○○○○汽油汽車○☆★★○○☆○○★★☆☆☆柴油汽車○★☆★○★★○○★☆☆☆☆注：○-好（適用）；★-一般；☆-差（不適用）?！魺o污染，噪聲低電動汽車無內(nèi)燃機汽車工作時產(chǎn)生的廢氣，不產(chǎn)生排氣污染，對環(huán)境保護(hù)和空氣的潔凈是十分有益及光化學(xué)煙霧。電動汽車無內(nèi)燃機產(chǎn)生的噪聲，電動機的噪聲也較內(nèi)燃機小。噪聲對人的聽覺、神經(jīng)、心血管、消化、內(nèi)分泌、免疫系統(tǒng)也是有危害的。但是，使用電動汽車并非絕對無污染，例如使用鉛酸蓄電池做動力源，制造、使用中要等。但它的污染較內(nèi)燃機的廢氣要輕得多。更何況隨著技術(shù)得發(fā)展，可以源，如發(fā)展水電、核電、太陽能充電。◆能源效率高，多樣化電動汽車的研究表明，其能源效率已超過汽油機高，電動汽車更加適宜。電動汽車停止時不消耗電量，在制動過程中，電動機可現(xiàn)制動減速時能量的再利用。另一方面，電動汽車的應(yīng)用可有效地減少對石油資源的依賴，可將電池充電的電力可以由煤炭、天然氣、水力、核能、太陽能、風(fēng)力、潮汐等能源夜間向蓄電池充電，還可以避開用電高峰，有利于電網(wǎng)均衡負(fù)荷，減少費用?！艚Y(jié)構(gòu)簡單，使用維修方便電機無需保養(yǎng)維護(hù)，更重要的是電動汽車易操◆動力電源使用成本高，續(xù)駛里程短能量小，一次充電后行駛里程不理想，電動車的價格較貴。但從發(fā)展的角度看，隨著科相應(yīng)的人力物力，電動汽車的問題會逐步得到解決。揚長避短，電動汽車會逐漸普及，本必然會降低。摘要：設(shè)計了一種電動汽車用永磁無刷直流電機，采用外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，其目的是嵌在汽車軟件對該種電機的磁通、磁感應(yīng)強度以及轉(zhuǎn)矩進(jìn)行有限元分析。電動汽車公害少，節(jié)約石油消耗，結(jié)構(gòu)簡單，維直流電動機與相同功率的其他類型的電動機相比，體積小，質(zhì)量輕，在質(zhì)量、效明顯優(yōu)勢，永磁無刷電動機沒有電刷和滑環(huán)等零件，結(jié)構(gòu)更簡單，性能更可靠，合作為電動汽車的驅(qū)動電動機。由于一般采用方波供電，在相同的峰值電壓和峰方波磁場相互作用產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩要大，所以永磁無刷電動機可以輸出較大的電磁轉(zhuǎn)矩。隨著電子技術(shù)與控制技術(shù)的迅速發(fā)展，如果將電動機直接安裝在汽車的），為減輕。世界先進(jìn)國家已將其作為發(fā)展方向，開展研究，有的國家已研制成樣機。但是，由于輪轂內(nèi)徑的限制，永磁電機的體積受到限制，而又要產(chǎn)生較高的轉(zhuǎn)矩，這就來一定的難度。而且，永磁無刷直流電機的設(shè)計，既不能簡單地套用永磁同步電動2.2.1性能計算2.2.2繞組數(shù)據(jù)2.2.3磁路計算2.2.4空載特性曲線2.2.5不同負(fù)載率的工作特性模型示意圖。3.2.1定義單元類型）＝）＝）：），一般，認(rèn)為磁力線沿電機外側(cè)表面閉合，這條邊界屬于第一類齊次邊界，很多情永磁電機由永磁體作為激勵源，通過材料特性中矯頑力設(shè)置即可，不必另外加激勵。分析空載情況時，不必加載荷；分析負(fù)載情況時，在槽內(nèi)區(qū)域加負(fù)載電流。3.6后處理等A線。3.6.2映射結(jié)果到某一路徑上可以沿該路徑執(zhí)行許多數(shù)學(xué)運算和微積分運算，從而得到有意義的計算結(jié)果。圖形或列表方式觀察結(jié)果項沿路徑的變化情況。3.6.3用麥克斯韋應(yīng)力張量法計算轉(zhuǎn)矩［4］麥克斯韋應(yīng)力張量法是由電磁場理論推導(dǎo)出的轉(zhuǎn)矩計算方法。在二維電磁場中，Br，Bθ分別為半徑r處氣隙磁密的徑向和切向分量。電磁場是電機能量傳輸?shù)暮诵模糜邢拊椒▽ζ湓O(shè)計方法進(jìn)行了研究。編寫了《永磁無刷直流電動機設(shè)計程序》和《永磁無刷直流值分析程序》，前一個程序的計算結(jié)果作為后一個程序的輸入數(shù)據(jù)，我們?nèi)〈怕酚嬎惴ù罅康挠嬎悖ò▋?yōu)化計算）都用磁路法進(jìn)行，磁場分析法只用于核算電磁轉(zhuǎn)矩等參少，這樣經(jīng)過兩個程序若干次輪換計算，可以得到比較滿意的結(jié)果。我們認(rèn)為結(jié)合設(shè)計永磁無刷直流電動機的方法是成功的。通過磁場分析，我們發(fā)現(xiàn)仍有許多究，例如轉(zhuǎn)矩的波動問題，采用六相或五相，摘要：設(shè)計了一種電動汽車用永磁無刷直流電機，采用外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，其目的是嵌在汽車軟件對該種電機的磁通、磁感應(yīng)強度以及轉(zhuǎn)矩進(jìn)行有限元分析。電動汽車公害少，節(jié)約石油消耗，結(jié)構(gòu)簡單，維直流電動機與相同功率的其他類型的電動機相比，體積小，質(zhì)量輕，在質(zhì)量、效明顯優(yōu)勢，永磁無刷電動機沒有電刷和滑環(huán)等零件，結(jié)構(gòu)更簡單，性能更可靠，合作為電動汽車的驅(qū)動電動機。由于一般采用方波供電，在相同的峰值電壓和峰方波磁場相互作用產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩要大，所以永磁無刷電動機可以輸出較大的電磁轉(zhuǎn)矩。隨著電子技術(shù)與控制技術(shù)的迅速發(fā)展，如果將電動機直接安裝在汽車的），為減輕。世界先進(jìn)國家已將其作為發(fā)展方向，開展研究，有的國家已研制成樣機。但是，由于輪轂內(nèi)徑的限制，永磁電機的體積受到限制，而又要產(chǎn)生較高的轉(zhuǎn)矩，這就來一定的難度。而且，永磁無刷直流電機的設(shè)計，既不能簡單地套用永磁同步電動2.2.1性能計算2.2.2繞組數(shù)據(jù)2.2.3磁路計算2.2.4空載特性曲線2.2.5不同負(fù)載率的工作特性模型示意圖。3.2.1定義單元類型）＝）＝）：），一般，認(rèn)為磁力線沿電機外側(cè)表面閉合，這條邊界屬于第一類齊次邊界，很多情永磁電機由永磁體作為激勵源，通過材料特性中矯頑力設(shè)置即可，不必另外加激勵。分析空載情況時，不必加載荷；分析負(fù)載情況時，在槽內(nèi)區(qū)域加負(fù)載電流。3.6后處理等A線。3.6.2映射結(jié)果到某一路徑上可以沿該路徑執(zhí)行許多數(shù)學(xué)運算和微積分運算，從而得到有意義的計算結(jié)果。圖形或列表方式觀察結(jié)果項沿路徑的變化情況。3.6.3用麥克斯韋應(yīng)力張量法計算轉(zhuǎn)矩［4］麥克斯韋應(yīng)力張量法是由電磁場理論推導(dǎo)出的轉(zhuǎn)矩計算方法。在二維電磁場中，Br，Bθ分別為半徑r處氣隙磁密的徑向和切向分量。電磁場是電機能量傳輸?shù)暮诵模糜邢拊椒▽ζ湓O(shè)計方法進(jìn)行了研究。編寫了《永磁無刷直流電動機設(shè)計程序》和《永磁無刷直流值分析程序》，前一個程序的計算結(jié)果作為后一個程序的輸入數(shù)據(jù)，我們?nèi)〈怕酚嬎惴ù罅康挠嬎悖ò▋?yōu)化計算）都用磁路法進(jìn)行，磁場分析法只用于核算電磁轉(zhuǎn)矩等參少，這樣經(jīng)過兩個程序若干次輪換計算，可以得到比較滿意的結(jié)果。我們認(rèn)為結(jié)合設(shè)計永磁無刷直流電動機的方法是成功的。通過磁場分析，我們發(fā)現(xiàn)仍有許多究，例如轉(zhuǎn)矩的波動問題，采用六相或五相，混合磁路技術(shù)可應(yīng)用于永磁電動機及永磁發(fā)電機。應(yīng)用混可使永磁發(fā)電機成為低成本穩(wěn)壓永磁發(fā)電機?；旖榇怕冯姍C的具體用途：可用于電動車輛、汽車及集度調(diào)節(jié)驅(qū)動系統(tǒng)、電梯驅(qū)動電機、家用電器，儀器儀表等處。用于發(fā)各種移動電站電源、特種頻率發(fā)電機、風(fēng)力發(fā)電機等?；旌洗怕冯姍C很有希望取代部分現(xiàn)有的永磁電機產(chǎn)品，代產(chǎn)品?；旌洗怕冯姍C是在永磁電機的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種調(diào)和電壓調(diào)節(jié)性能更優(yōu)異的永磁發(fā)電機。眾所周知永磁電機用去了產(chǎn)生磁場所需要的勵磁功率，因而效率提高。永磁電機其他類型電勵磁電機相比較，通常效率至少提高(3—5)％。用磁鋼取代電機勵磁線圈及磁極鐵心，使電機體積減少，重量降低。特別是最近二體積小(小二分之一以上)，重量輕(輕二分之一以上)，同時噪聲也有不同程度的下降。伺服電機、汽車電機、家用空調(diào)器等方面。外施電壓來進(jìn)行。如欲用強磁或弱磁來提高調(diào)速精度，則難以實施。所謂混合磁路電機是指在電機磁路中不僅有永磁磁路，也節(jié)作用，電機轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)精度更高，可為工業(yè)發(fā)展提供高精度調(diào)速驅(qū)動電機。調(diào)節(jié)難題得以解決。永磁電機常作為電動機使用，除在測速發(fā)動機速度變化或負(fù)荷變化時，永磁發(fā)電機的端電壓不穩(wěn)定，不滿穩(wěn)定的技術(shù)件。如果在發(fā)電機端用斬波的辦法穩(wěn)定電壓，其技術(shù)不功率電壓調(diào)節(jié)器成本過高，難以實際應(yīng)用。無論是原動機速度起的發(fā)電機電壓不穩(wěn)定，只要調(diào)節(jié)混合磁路電機的勵磁磁場，永磁為用戶所接受。使用混合磁路電機，無論作電動機或發(fā)電機，其體積小，重效率高等優(yōu)點仍然保持。電動汽車用永磁無刷直流電機的控制與驅(qū)動[來源：源自：互聯(lián)網(wǎng)|作者：|時間：2005-在電動汽車或者混合動力電動汽車的研究與開發(fā)中,有很多問題需要解決,驅(qū)動系統(tǒng)即是電動汽車使用的驅(qū)動系統(tǒng)有電刷式直流電機、感應(yīng)電機、永磁電機和磁阻電機等,其中永磁同步方波電機構(gòu)成的驅(qū)動系統(tǒng)效率高、體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)簡單、出力大,如果能很好地解決其控制和驅(qū)動問題,將使永磁式電機在電動汽車中的使用具有廣闊的前景。電動汽車對驅(qū)動系統(tǒng)中電機的要求是:結(jié)構(gòu)簡單、外形尺寸小、重量輕、高速操作性能好、免維護(hù)或少維護(hù)、容易控制、輸出扭矩大。資料表明,現(xiàn)有的永磁式電機普遍具有正弦氣隙磁通密度和正弦定子電流。在電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)中,使用具有方波電勢的永磁式電機具有更大的優(yōu)越性。通型三相變換器結(jié)合,具有如下優(yōu)點:(1)電機及其控制驅(qū)動電路結(jié)構(gòu)簡單。在電機中產(chǎn)生平頂波的磁場分布和感應(yīng)電勢,比產(chǎn)生正弦波分布的磁場和正弦變化的感應(yīng)電勢簡單;同樣,產(chǎn)生方波電壓、方波電流的變換器比產(chǎn)生正弦波電壓、正弦波電流的變換器簡單的多。此,尤其適用于高速電機。(3)轉(zhuǎn)矩脈動小,三相對稱。波頂寬度不小于120°電角度的平頂波電勢和電流,當(dāng)二者相位相同時,轉(zhuǎn)矩?zé)o脈動,汽車的低速性能好。(4)材料的利用率高,出力大。在相同的材料(5)控制方法簡單。磁場定向控制轉(zhuǎn)化為磁極位置控制,電壓頻率協(xié)調(diào)控制簡化為調(diào)壓控制。(6)方波電機的電勢波頂平直,與蓄電池結(jié)合時,整流和濾波簡單。1.控制規(guī)律現(xiàn)有的永磁式電機控制較難,限制了它的應(yīng)用,采用方波電機以后,電機的控制與驅(qū)動較為容易。但是,考慮到電動汽車經(jīng)常處于前進(jìn)、制動、上坡和下坡之中,電機也經(jīng)常工作于電動和制動兩個狀態(tài),這就要求其控制與驅(qū)動器的設(shè)計不同于普通調(diào)速系統(tǒng)。車輛前進(jìn)時,電機作電動機使用,蓄電池提供電能;當(dāng)車輛下坡或者需要制動時,電機工作于發(fā)電狀態(tài),蓄電池充電。電機的控制與驅(qū)動器根據(jù)汽車能量管理系統(tǒng)的指令,決定蓄電池充電電流的大小,并保證該電流不超過蓄電池可接收值。電機在電動和發(fā)電兩個狀態(tài)及其切換均通過電機控制及驅(qū)動器來完成。隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展變換器、電機轉(zhuǎn)軸位置檢測器和永磁方波電機構(gòu)成的驅(qū)動系統(tǒng)原理圖,其中橋式變換器提供雙向電流通路在電動狀態(tài)下,任一時刻只有2只開關(guān)管導(dǎo)通,分別屬于上橋臂和下橋臂,而且只有下橋臂開關(guān)2.電路實現(xiàn)本文選用高集成度的芯片組成了高性能的控制電路,實現(xiàn)了雙向控制規(guī)律,完成了小容量永磁同步電機的控制與驅(qū)動。實驗情況證明永磁無刷方波直流電機構(gòu)成的驅(qū)動系統(tǒng)能夠滿足電動汽車的量的永磁式電機及無位置檢測技術(shù)等,將使該系統(tǒng)的應(yīng)用具有實際價值。1.概括汽車空調(diào)電機，從狹義上說，包括空調(diào)冷凝器風(fēng)扇電機和空調(diào)蒸發(fā)器鼓風(fēng)機電機熱器與車輛空調(diào)系統(tǒng)的冷凝器往往安裝在一起，采用同一臺電于風(fēng)扇進(jìn)行通風(fēng)冷卻。因機應(yīng)包括散熱器風(fēng)扇電機、冷凝器風(fēng)扇電機和空調(diào)蒸發(fā)器鼓風(fēng)機電機。高檔次的轎車往則開閉頂窗的電機也可列入車用空調(diào)系統(tǒng)電機的行列.轎車和捷達(dá)轎車的生產(chǎn)制造技術(shù)，并開始零部件國產(chǎn)化。這些電機由溫控元件根據(jù)水箱定的車廂溫度自動進(jìn)行起動、關(guān)斷，比以前發(fā)動機直接由軸帶風(fēng)葉來進(jìn)行冷卻要更科學(xué)卻效果也更好.的設(shè)計制造也有了這方面的需要。但主要還是集中在轎車2.市場情況機系統(tǒng)的產(chǎn)量，以上海汽車空調(diào)器廠為多，它的電機配套廠家有上海舒航電器公司等等。按照國家"十五"計劃，在十五計劃結(jié)束時，國內(nèi)轎車年產(chǎn)量將達(dá)到目前有一定程度的發(fā)展。國內(nèi)汽車空調(diào)系統(tǒng)及其電機、散熱器風(fēng)扇系統(tǒng)及其電機的市場將有增長。緊要事情.3.結(jié)構(gòu)特點與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)汽車用空調(diào)電機可分為:這是目前絕大多數(shù)汽車用空調(diào)電機生產(chǎn)制造廠家采用的結(jié)構(gòu)型式。定于安裝永磁磁鋼，斷縮短，甚至完全"縮進(jìn)"風(fēng)扇或風(fēng)罩中，與風(fēng)扇出現(xiàn)了無鐵芯的超薄型電機，形成盤式電機。此系統(tǒng)一般是一個帶儲油器的驅(qū)動泵和驅(qū)動齒輪，通過風(fēng)扇運行控制器和液壓油流動控閥及雙腔電機來驅(qū)動風(fēng)扇。這種冷卻風(fēng)扇系統(tǒng)的輸出功率可以做的很大，有的達(dá)十幾個馬構(gòu)過于復(fù)雜。無刷電機以電子換向電路取代換向器及電刷，結(jié)構(gòu)上與有刷直流電動機有很大的不同。外高檔次的轎車已經(jīng)在應(yīng)用無刷電機了。無刷電機以其運行壽命長、噪聲低、對無線電波的度控制容易等優(yōu)點，正日益顯示出強大的生命力。近階段影響無刷電機應(yīng)用的因素是它的高，電子控制電路及驅(qū)動電路的集成化產(chǎn)品，在國內(nèi)還沒有比較好的供貨商。下公司生產(chǎn)的汽車空調(diào)電機的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。我國目前尚無散熱器風(fēng)扇系統(tǒng)及車用空調(diào)系統(tǒng)的電機的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，與通用、大眾、國內(nèi)的合資企業(yè)配套，一般是必須符合各公司的國外總部的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。如果我國能建立自己的汽車空調(diào)系統(tǒng)的電機的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，并在技術(shù)性能指標(biāo)上達(dá)到么對提高我國電機在國際汽車工業(yè)領(lǐng)域里的聲譽和打入國際市場，一定是有益處的。4.汽車空調(diào)系統(tǒng)電機的發(fā)展趨勢的技術(shù)來控制電機的輸出轉(zhuǎn)速。）／）／與性能.隨著對人本身的進(jìn)一步關(guān)注，行車的安全可靠、車廂內(nèi)的舒適程度會不子化，智能化。能源的短缺，也將迫使電機制造商更多地考慮提高電機的運行效1.可以預(yù)測，微特電機的市場，無論國內(nèi)、國外都存在巨大發(fā)展空間。等，把企業(yè)做大做強是一個發(fā)展趨勢。目前在我國長江三角洲、珠江三角洲、環(huán)渤海區(qū)小電機行業(yè)的重要生產(chǎn)基地、出口基地、研發(fā)基地。3.開發(fā)新品能力不斷提升>近幾年各企業(yè)都投入大量試設(shè)備，如有多臺數(shù)高速沖床、各種先進(jìn)的自動繞線機以及各種國外先進(jìn)的檢測設(shè)備品的質(zhì)量和一致性。新產(chǎn)品開發(fā)能力有較大提升。有的民營企業(yè)已建立批量生產(chǎn)無刷公司都有批量生產(chǎn)振動馬達(dá)（空芯、實芯、鈕扣型）生產(chǎn)線，有的民企建立了很大線、步進(jìn)電機生產(chǎn)線，也有的企業(yè)建立了汽車電機生產(chǎn)線。4.零部件專業(yè)化生產(chǎn)水平不斷上升>為了降低生產(chǎn)微特電機分工，生產(chǎn)規(guī)?；?、專業(yè)化是一個發(fā)展趨勢。近幾年，我國微特電機零部件步，許多企業(yè)都引進(jìn)和添置許多設(shè)備，以確保大批量生產(chǎn)的品質(zhì)。近年來，外降低成本，都希望零部件就地化，這也大大促進(jìn)我國微特電機零部件制造水平不斷提升批較高水平的零部件制造廠家。能制造轉(zhuǎn)軸、換向器、含油軸承、精密滾珠軸承、電刷國內(nèi)配套外，還遠(yuǎn)銷海外。5.關(guān)鍵材料自制能力增強我國微特電機關(guān)鍵材料的自制能力不足，過去不少材料還要依賴國外進(jìn)口。近幾年化，相關(guān)一部材料都能自己生產(chǎn)，并形成一定規(guī)模，比如磁性材料廠家廣州金南、江門韻升、鞍山德康、橫店東磁、安徽龍磁、惠州旭輝等公司；貴金屬材料廠家重慶川儀一屬工業(yè)等公司；漆包線廠家有珠海蓉勝、上海電磁線、福州大通、常州連環(huán)等公司。6.專用設(shè)備制造水平有較大提高最近幾年，我國微特電機的生產(chǎn)設(shè)備和測試設(shè)備制造能力有明顯提高，不少設(shè)備與小，比如繞線機、高速沖床、動平衡機、點焊機、綜合測試儀。充磁機、換向器精車機等等。在廣東、上海、浙江、山東、江蘇、河北等地已具有一定規(guī)模并在行業(yè)中有一定知名度的平不斷提高，價格遠(yuǎn)比國外設(shè)備低，具有很大實用性和競爭能力。7.人才資源充裕微特電機行業(yè)是技術(shù)密集型、資金密集型、勞動密集型行業(yè)。中國人才資源充足，是發(fā)選擇。綜上所述，展望我國微特電機行業(yè)未來發(fā)展前景十分看好。應(yīng)該說加快發(fā)展我國微特電遇是存在，同時，也應(yīng)該看到我國微特電機行業(yè)也面臨許多挑戰(zhàn)，如外資企業(yè)（日本、韓國）大量將微特電機生產(chǎn)基地移入中國大陸；微特電機用的主要原材料冷軋鋼板、銅漲價高端產(chǎn)品開發(fā)能力和制造能力還不足；外銷產(chǎn)品也面臨產(chǎn)品認(rèn)證的挑戰(zhàn)，整機對零部件認(rèn)的供應(yīng)商認(rèn)證?？梢哉f，加速發(fā)展我國微特電機行業(yè)的機遇與挑戰(zhàn)并存。只要我國微特電空間大，而且許多應(yīng)用領(lǐng)域還有待于進(jìn)一步開發(fā)，市場潛力大。只要采取科學(xué)對策和適當(dāng)外資企業(yè)合作，發(fā)揮各自優(yōu)勢。外資企業(yè)有資本、技術(shù)、管理優(yōu)勢，而我國企業(yè)有勞動力基礎(chǔ)優(yōu)勢。雙方加強合作，有利于優(yōu)勢互補，實現(xiàn)雙贏新局面。基于這點共識，近幾年，電機企業(yè)紛紛移師中國內(nèi)地，如日本萬寶至、三洋、三協(xié)、電產(chǎn)、芝蒲、安川、山本、信濃、美之美、伺服、松下、希愛化成、草津、思考、三相、五十嵐、富士以及韓國天津三星、磁化、司，這些公司在我國生產(chǎn)的產(chǎn)品檔次也在不斷提高。不少高檔產(chǎn)品也移到我國生品檔次創(chuàng)造條件。此外，許多應(yīng)用小電機的整機廠家也紛自動化設(shè)備、汽車等等廠家也不斷在華投資辦廠。隨著全球微特電機產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)移和擴張球微特電機的主要生產(chǎn)基地和產(chǎn)業(yè)的主要承接地，專業(yè)化分工亦日趨明顯。今后，隨著擴大零部件本土化水平，這必將大大促進(jìn)我國微特電機行業(yè)的迅速發(fā)展，也有利于盡快國這的差距。我國要走國際化發(fā)展道路，現(xiàn)在全球生產(chǎn)、銷售趨勢已日益明顯，只有走國際化道環(huán)境下，參與競爭，把企業(yè)做大做強。當(dāng)前，全球微特電機產(chǎn)品正以高速度向著各個應(yīng)用領(lǐng)域不勢，展望我國微特電機行業(yè)的發(fā)展前景是十分誘人的。今后發(fā)展綱要，大力推進(jìn)創(chuàng)國家名牌戰(zhàn)略，加快我國微特電機行業(yè)由大變強的的跨越步伐。來，我國將會出現(xiàn)外資企業(yè)、民營企業(yè)相互合作、相互競爭又共同發(fā)展的新局面來，我國將成為世界各國微特電機制造廠家更加向往的生產(chǎn)基地、研發(fā)基地。我國更加繁榮昌盛的新局面，成為微特電機生產(chǎn)和技術(shù)強國。再生制動在電動汽車的能量回收中占有突出的地位，在電動汽車的能量管理系統(tǒng)利用再生制動回饋的能量。通常多采用向蓄電池充電來吸收再生制動回饋的能量[1]，其缺點是蓄電池難間的儲能元件，具有比靜電電容器高得多的能量密度和比電池高得多的功率密度，適合輸出源[2]，它具有諸如比功率（單位質(zhì)量或體積輸出的功率）高、比能量（單位質(zhì)量或體積輸出的電時有效改善電動汽車的運動特性。另外，在電動車上使用超級電容器后為電動汽車儲能裝置，以期尋求獲得高水平的能量回收的方法，并對超級電容要的介紹。再生制動是將車輛的動能依靠電機的發(fā)電機儲存在電動汽車的儲能裝置中重新加），上，它就相當(dāng)于電動汽車的主電源——動力電池，負(fù)責(zé)拖電動汽車的驅(qū)動電機應(yīng)具有寬的調(diào)速范圍和高的換器)是直流電源和負(fù)載之間的一個周期性通斷的開關(guān)控制裝置，它的作用是改變供給電機或超級電容器實驗方案中，超級電容器和直流電機分別依次作為直流電源或負(fù)載使用。電動汽車在起動運行時，超級電容器放電,供給電機電能,電機處在電動狀態(tài)，實現(xiàn)電能到機械能的變換，驅(qū)動車輛前進(jìn)。當(dāng)電動汽車減速時，要求直流電機處在發(fā)電制動狀態(tài)，即處于再生制動狀態(tài)，給作為置超級電容器充電，實現(xiàn)機械能到電能的轉(zhuǎn)換，實現(xiàn)再生能量回收。(2)電動降壓出給負(fù)載（電動