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四驱车 电机「四驱车的马达还可以做什么用」

时间:2023-03-18 09:25:04来源:搜狐

今天带来四驱车 电机「四驱车的马达还可以做什么用」,关于四驱车 电机「四驱车的马达还可以做什么用」很多人还不知道,现在让我们一起来看看吧!

今天来给大家科普一下新能源汽车硬件中的电机,电机是新能源车辆中最重要的硬件之一。我们应该都了解特斯拉的Model 3,作为一台新能源汽车,它是使用了永磁同步电机,并没有使用它看家的交流异步电机。二者之间有什么区别和联系呢?下面就来聊一聊。

电机是什么?

电机(Electric machinery),也就是我们常说的“马达”,是指依据电磁感应定律实现电能转换或传递的一种电磁装置。他的主要作用就是产生驱动转矩,作为用电器或各种机械的动力源。

目前新能源汽车电机主要分为感应电动机和永磁同步电动机。感应电动机也就是特斯拉Model S/X上应用的交流异步电机。永磁同步电动机就是model 3和绝大部分国产新能源汽车应用的电机。再细分的话,还有一个开关磁阻电机,但其主要应用于新能源商用车领域,我们这次就不涉及了。


不同电机有什么区别?

如果要聊起他们之间的不同之处,首先我们要科普一下两个在电动机中常见的名词:定子/转子。这两个都是一台电机中不可或缺的零件。为了让大家更形象的了解,这次我可是下了血本!拆了一个收藏多年的田宫四驱车马达!没错,就是大伙儿时玩的四驱车马达。这里面的电机是最简单的一种直流电机,这种直电机是和真车的差不多一样的。

我们看下图,能看到在外壳内侧沾着两块磁铁,这两块磁铁就是定子,用通俗的话说就是:不动的部分就是定子。

那么用专业一点的话说就是:定子是电动机静止不动的部分。定子是由定子铁芯、定子绕组和机座三部分组成。它在电机中的主要作用就是产生旋转磁场。了解了定子以后,转子也就好理解了,静止不动的是定子,那么一直在旋转的就是转子。它就长下边这样。转子中间缠绕着能够导电的铜线,小时候鼓捣这些东西,总是自己绕马达,把这上面的铜线换成更粗更长的,可以绕更多的圈数,这样能让更多的电流经过,马达就能转的更快。

而当把定子和转子结合到一起,形成电机时就是下边的样子——定子负责产生励磁磁场,对处在电机中的通电导体产生力的作用。转子则主要是通过铜线导电,在励磁磁场的作用下发生旋转,转动可以将电能转化为机械能。前后车轮的运动就是由定子和转的互相作用配合产生的。不同种类的电机,定子、转子的结构是不同得,但不变的原理是相同的——定子静止不动,产生磁场。转子进行转动,在定子的磁场中受力转动将电能转化。


交流异步电机

交流异步电动机是电力拖动装置,它能将电能转化为机械能。它主要是由定子、转子和它们之间的气隙构成。交流异步电机获得转矩的方法是对定子绕组通往三相交流电源后,产生旋转磁场并切割转子。

交流异步电机里面的转子的转速是慢于定子旋转磁场的转速的,因此表现为异步运行。感应电机的优点有:结构简单、成本较低、功率更大。缺点就是体积大,重量大,代表车型有特斯拉的Model S/X以及蔚来ES8。看到这里,对于特斯拉的车型常能两秒多破百的疑问也就能解开了,很大一部分原因就是交流异步电机功率更大的特性。


永磁同步电机

在结构上,永磁同步电机与交流异步电机相似,定子和转子也是永磁同步电动机的主要部件,其中定子的结构与交流异步电机上的相同,但转子是由一块永磁体构成的,与交流异步电机不同。永磁同步电机中转子的速度和定子是同步的,且转子是磁性很强的永磁体,磁场不会消失,所以叫做“永磁同步电机”。


和交流异步电机比起来,永磁同步电机的能量转换效率更高、且能耗更低。国内的新能源汽车大部分都在使用永磁同步电机的原因就是同等功率下,永磁同步电机的体积更小,效率更高。

更关键的是,永磁同步电机中所需要的钕铁硼永磁材料需要使用稀土资源。而我国拥有全球50%以上的稀土资源,钕铁硼磁性材料的总产量达到全球的80%。这样来看,国外的车企如果想要永磁同步电动机的话,就不得不考虑在我国进口稀土材料或电机总成的问题。


特斯拉为什么要使用永磁同步电机?

那么话说回来,特斯拉为什么要使用永磁同步电动机而不是自己擅长的交流异步电机呢?个人认为,因为永磁同步电动机的体积比交流异步电机要小,所以这更适合小尺寸的Model3。Model3整个底盘空间比较小,为了能有更多地空间放置电池组,保证续航里程,只能用性能换取电能利用率,使用体积更小的永磁同步电机。永磁同步电机虽然输出功率差了一点,但它的综合效率是高于交流异步电机的,稳定性也更好。

小编最近看了一篇有关特斯拉产业链的文章,文章介绍了特斯拉电机部分的钕铁硼磁性材料是从中国的中科三环公司进的。其实,早在2016年10月,特斯拉就与中国的磁性材料公司中科三环签署了《特斯拉零部件采购通用条款》。双方的交易的主角就是钕铁硼材料,也就是永磁同步电机的核心材料。人家特斯拉早有打算,所以也就不足为奇了是吧。


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