直流电动机在新能源汽车中的应用

2018-07-10 8

    直流电机可分为永磁式直流电机和绕组励磁式电机两种。一般小功率采用前者,大功率采用后者,下面主要讨论后者。
    (1)直流电动机简介
    直流电机:将直流电能转化成机械能(直流电动机)或将机械能转化为直流电能(直流发电机)的旋转电机。
    直流电机的结构应由定和转子两大部分组成。直流电机运行时静止不动的部分称为定子,定子的主要作用是产生磁场,由机座、主磁极、换向极、端盖、轴承和电刷装置等组成。运行时转动的部分称为转子,其主要作用是产生电磁转矩和感应电动势,是直流电机进行能量转换的枢纽,所以通常又称为电枢,由转轴、电枢铁心、电枢绕组、换向器和风扇等组成。
    有刷直流电动机被广泛用于要求转速可调、调速性能好,以及频繁起动、制动和反转的场合。
    (2)直流电动机的特点
    直流电动机有下面的优点:结构简单;具有优良的电磁转矩控制特性,可实现基速以下恒转矩、基速以上恒功率,可满足汽车对动力源低速高转矩、高速低转矩的要求;可频繁快速启动、制动和反转;调速平滑、无级、精确、方便,范围广;抗过载能力强,能够承受频繁的冲击负载;控制方法简单,只需要用电压控制,不需要检测磁极位置。
    但是它也有下面缺点:设有电刷和换向器,高速和大负荷运行时换向器表面易产生电火花,同时换向器维护困难,很难向大容量、高速度发展,此外电火花会产生电磁干扰;不宜在多尘、潮湿、易燃易爆的环境中使用;价格高、体积和质量大。其中电火花产生的电磁干扰,对高度电子化的电动汽车来说将是致命的。随着电子力子技术和控制理论的发展,相对于其它驱动系统而言,直流电机在电动汽车中的应用已处于劣势,目前已逐渐被淘汰。
    (3)直流电机的控制系统
    直流电机控制系统主要由斩波器和中央控制器构成,根据直流电机输出转矩的需要,通过斩波器来控制电机的输入电压、电流,来控制和驱动直流电机的运行。