選擇純電動汽車電機類型的關(guān)鍵是電動機的機械特性，電機的機械特性可以用T—n和P—n曲線來表示，并可作為選擇電機的參考或依據(jù)。在設計與選擇電動汽車的驅(qū)動電動機時，可以向電動機生產(chǎn)廠家提出所需要的各種性能參數(shù)，作為電動機設計的依據(jù)。實際上，大多數(shù)情況下是電動汽車制造商根據(jù)電動機生產(chǎn)廠家提供的技術(shù)性能參數(shù)選擇現(xiàn)成的電動機?？晒╇妱悠囘x用電動機的種類繁多，功率覆蓋面很廣。電動汽車對于驅(qū)動電動機的調(diào)速范圍、可靠性、能夠在惡劣環(huán)境條件下工作的能力等方面有比較高的要求，因此選擇電動汽車電機需要從上述多方面綜合考慮。

一電動汽車類型選擇

01感應電機

　　目前電動汽車很大一部分是采用感應電動機作為驅(qū)動電動機。感應電動機效率高(90%以上)，功率較大，功率因數(shù)變化大，轉(zhuǎn)子為鼠籠型結(jié)構(gòu)，適合于高速運轉(zhuǎn)。另外，感應電動機的可靠性高，便于維修，價格便宜。隨著功率電子器件和功率變換器的快速發(fā)展，感應電動機的控制器采用了矢量控制方法控制的變頻器或逆變器，使感應電動機具有更好的可控性和寬廣的調(diào)速范圍。目前已經(jīng)能夠在市場買到不同生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的不同規(guī)格的效率高、技術(shù)性能可靠的感應電動機及變頻器或逆變器，可以直接為電動汽車所采用。新型感應電動機的直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)，具有控制簡單、動態(tài)響應快、調(diào)速范圍寬等特點。感應電動機的價格比較便宜，但控制系統(tǒng)很復雜，價格也較高。

02永磁電機

　　永磁電動機的應用越來越廣泛。永磁電動機具有效率高、質(zhì)量功率較大的特點。永磁電動機的轉(zhuǎn)子沒有勵磁繞組，可以高速運轉(zhuǎn)，可靠性好，體積小、質(zhì)量輕，便于維修。采用矢量控制的變頻調(diào)速系統(tǒng)，使永磁電動機具有寬廣的調(diào)速范圍。永磁電動機的控制系統(tǒng)要比感應電動機的控制系統(tǒng)簡單和便宜。永磁電動機的永磁材料強度較差，大功率的永磁電動機所需要的永磁材料需要特別加固，因此，永磁電動機的功率一般較小。有些永磁材料在高溫作用下，會發(fā)生磁性衰退現(xiàn)象，電動機需要采取水冷卻方式來控制溫度在1 5 0℃以下。目前永磁材料的價格較高，因此永磁電動機及其控制系統(tǒng)的成本較高。

03開關(guān)磁阻電機

　　開關(guān)磁阻電動機是一種新型電動機，在電動機的轉(zhuǎn)子上，沒有滑環(huán)、繞組等轉(zhuǎn)子導體和永久磁鐵等裝置。它的結(jié)構(gòu)比其他任何一種電動機都要簡單，效率可以達到85%～93%，轉(zhuǎn)速可以達到15000r/min，其轉(zhuǎn)矩一轉(zhuǎn)速特性好，在較寬的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，轉(zhuǎn)矩、速度可靈活地控制，并有高的啟動轉(zhuǎn)矩和低的啟動功率的機械特性;轉(zhuǎn)子上沒有勵磁繞組和永磁體，結(jié)構(gòu)簡單堅固、可靠性好，質(zhì)量輕，便于維修，成本較低。開關(guān)磁阻電動機的控制系統(tǒng)包括微處理器、位置檢測器和電流檢測器等電子器件，控制系統(tǒng)較復雜，調(diào)節(jié)性能和控制精度要求高。工作時轉(zhuǎn)矩脈動大，噪聲也較大，體積比同樣功率的感應電動機要大一些。

　　目前，正在開發(fā)水冷卻開關(guān)磁阻電動機及其控制器和永磁開關(guān)磁阻電動機，其性能將進一步提高。隨著現(xiàn)代制造技術(shù)、現(xiàn)代電子技術(shù)、控制理論、計算機和電子元器件的發(fā)展，電動機的控制系統(tǒng)正不斷向自動化、集成化和小型化的方向發(fā)展。這將促進各種電動機及其控制系統(tǒng)不斷地改進和完善，為電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)提供更加寬廣的選擇范圍。

04其他電機

　　其他類型的特種電動機也可以作為電動汽車的驅(qū)動電動機，包括同步磁阻電動機、永磁階躍電動機、橫向磁通量電動機等特種電動機。但這些特種電動機需要特殊的驅(qū)動系統(tǒng)，且難與現(xiàn)有的各種電動機的驅(qū)動系統(tǒng)和傳動系統(tǒng)協(xié)調(diào)工作，其生產(chǎn)技術(shù)和制造工藝也較復雜。但隨著技術(shù)的進步和發(fā)展，電動汽車所需要的性能更好、效率更高、體積更小、質(zhì)量更輕的新型電動機和驅(qū)動系統(tǒng)必然會研制和開發(fā)出來。

電動汽車驅(qū)動電機性能比較

項目	直流電動機	異步電動機	異步電動機	開關(guān)磁阻電動機
過載能力	中	好	較好	好
效率	中	較高	高	中
壽命	中	好	好	好
轉(zhuǎn)速范圍	較寬	較寬	寬	較寬
功率范圍	寬	寬	小	較寬
可靠性	中	好	較好	好
轉(zhuǎn)矩/電流比	中	中	高	高
結(jié)構(gòu)堅固性	差	較好	中	好
電動機外形尺寸	大	中	小	小
電動機質(zhì)量	重	中	輕	輕
電動機成本	高	中	中	低
驅(qū)動控制成本	低	高	高	中
轉(zhuǎn)矩/慣量比	中	中	較高	高

二電動汽車額定電壓選擇

　　在相同的輸出功率條件下，動力電池組的電壓高時，電流較低；相反，動力電池組的電壓低時，電流較高。

　　高電壓、小電流系統(tǒng)的導線、接頭、開關(guān)等電器元件可以細小一些，連接起來方便，但要求有更安全的防護措施，而且管理系統(tǒng)更復雜。低電壓、大電流系統(tǒng)的導線、接頭、開關(guān)等電器元件都比較大，連接要求也高，而且管埋系統(tǒng)相對較簡單。電動機電壓的選擇主要依據(jù)車輛總體參數(shù)的要求來設計，車輛的自重、電池等相關(guān)參數(shù)確定后，才能確定電動機的電壓、轉(zhuǎn)速等參數(shù)。即當車輛的自重確定后，電池的個數(shù)就確定了，電動機的電壓等級也隨之確定。

　　但總體要求是，盡可能提高電壓等級，這樣就可以使電動機在滿足驅(qū)動要求的情況下，使電動機的功率小一點，電動機的電流也小一點，這樣，電池的容量選擇、安裝空間、安裝方式等就比較容易處理。

三電動汽車額定轉(zhuǎn)速選擇

　　根據(jù)電動汽車的速度、動力性能的要求，需要選擇不同轉(zhuǎn)速的驅(qū)動電動機。

01低速電動機

　　低速電動機的轉(zhuǎn)速為3000～6000r/min，擴大恒功率區(qū)的低速電動機額定轉(zhuǎn)矩高、轉(zhuǎn)子電流大、電動機的尺寸和重量較大。且相應的轉(zhuǎn)換器、控制器的尺寸也較大，各種電器內(nèi)在的損耗較大，但減速器的速比較小。一般低速電動機的轉(zhuǎn)動慣量大、啟動慢，停止也慢，用于電動汽車不太適宜。

02中速電動機

　　中速電動機的轉(zhuǎn)速為6000～10000r/min，它的各種參數(shù)介于低速電動機與高速電動機之間。通常電動汽車多采用中速電動機作為驅(qū)動電動機。

03高速電動機

　　高速電動機的轉(zhuǎn)速為10000r/min以上，擴大的恒功率區(qū)寬，尺寸和質(zhì)量較小，相應的轉(zhuǎn)換器、控制器的尺寸也較小，各種電器內(nèi)在的損耗較小。而其減速器的速比要大大增加，通常需要采用行星齒輪傳動機構(gòu)。高速電動機的使用，主要受電磁材料的性能、高速軸承的承載能力的限制。一般高速電動機的轉(zhuǎn)動慣量小，啟動快，停止也快，電動汽車上常采用高速電動機作為驅(qū)動電動機。

---