汽車應用角:無磁電機和驅動器用於電動汽車
發布時間:2019-05-10 責任編輯:wenwei
【導讀】永yong磁ci體ti是shi大da量liang家jia用yong和he工gong業ye設she備bei的de重zhong要yao組zu件jian。它ta們men在zai可ke再zai生sheng能neng源yuan領ling域yu尤you其qi重zhong要yao,包bao括kuo電dian動dong汽qi車che電dian動dong機ji。目mu前qian,這zhe些xie磁ci鐵tie基ji於yu稀xi土tu元yuan素su釹nv和he鏑di,主zhu要yao開kai采cai於yu中zhong國guo(>95%)。由you於yu不bu斷duan擴kuo大da的de國guo內nei市shi場chang和he將jiang磁ci鐵tie製zhi造zao業ye遷qian往wang中zhong國guo的de政zheng策ce,出chu口kou受shou到dao限xian製zhi,因yin而er增zeng加jia了le成cheng本ben。歐ou盟meng已yi開kai始shi致zhi力li於yu消xiao除chu或huo大da大da減jian少shao對dui永yong磁ci體ti中zhong重zhong稀xi土tu的de需xu求qiu。他ta們men正zheng在zai研yan究jiu一yi些xie新xin的de微wei結jie構gou工gong程cheng策ce略lve,這zhe將jiang大da大da改gai善shan純chun輕qing稀xi土tu元yuan素su磁ci體ti的de性xing能neng。
目mu前qian,用yong於yu電dian動dong汽qi車che的de高gao功gong率lv密mi度du電dian機ji主zhu要yao依yi靠kao稀xi土tu基ji永yong磁ci電dian機ji。隨sui著zhe成cheng本ben的de不bu斷duan提ti高gao,稀xi土tu磁ci性xing材cai料liao的de限xian製zhi和he稀xi缺que,行xing業ye開kai始shi從cong一yi個ge新xin的de方fang向xiang應ying對dui這zhe一yi問wen題ti。在zai出chu現xian廉lian價jia的de工gong程cheng磁ci性xing材cai料liao之zhi前qian,替ti代dai的de機ji器qi類lei型xing可ke提ti供gong合he適shi的de方fang案an。無wu論lun是shi感gan應ying電dian機ji還hai是shi單dan獨du纏chan繞rao式shi轉zhuan子zi電dian機ji,都dou在zai成cheng為wei具ju吸xi引yin力li的de替ti代dai方fang案an用yong於yu電dian動dong汽qi車che電dian機ji。
感應電機(IM)是一種無磁選擇,長期以來一直受到一些電動汽車製造商的青睞,作為永磁電機的替代品。它具有可靠性高、故障模式好、效率高等優點。典型的電動汽車感應電機非常簡單,由一個繞線三相定子和一個鼠籠式轉子組成,如圖1所(suo)示(shi)。其(qi)工(gong)作(zuo)模(mo)式(shi)相(xiang)當(dang)簡(jian)單(dan),當(dang)定(ding)子(zi)繞(rao)組(zu)以(yi)三(san)相(xiang)電(dian)壓(ya)供(gong)電(dian)時(shi),會(hui)產(chan)生(sheng)電(dian)流(liu),從(cong)而(er)產(chan)生(sheng)磁(ci)場(chang)。定(ding)子(zi)旋(xuan)轉(zhuan)磁(ci)場(chang)將(jiang)電(dian)壓(ya)引(yin)入(ru)鼠(shu)籠(long)式(shi)轉(zhuan)子(zi)。轉(zhuan)子(zi)的(de)感(gan)應(ying)電(dian)壓(ya)引(yin)起(qi)電(dian)流(liu)和(he)轉(zhuan)矩(ju)。定(ding)子(zi)的(de)旋(xuan)轉(zhuan)場(chang)與(yu)轉(zhuan)子(zi)的(de)旋(xuan)轉(zhuan)場(chang)相(xiang)互(hu)作(zuo)用(yong)。這(zhe)樣(yang)會(hui)產(chan)生(sheng)扭(niu)矩(ju),從(cong)而(er)使(shi)電(dian)機(ji)軸(zhou)旋(xuan)轉(zhuan)。IM性能已被優化用於電動車,采用專有的轉子設計,用銅製造。
圖1. 感應電機
最近出現了另一種電動汽車電機設計方案,即單獨勵磁同步電機(SESM)。其原理圖如圖2所示。這新的電動汽車電機技術,已普遍用於工業係統多年,是PM和IM的(de)一(yi)種(zhong)替(ti)代(dai)方(fang)案(an)。這(zhe)電(dian)機(ji)由(you)繞(rao)線(xian)三(san)相(xiang)定(ding)子(zi)和(he)繞(rao)線(xian)單(dan)相(xiang)轉(zhuan)子(zi)組(zu)成(cheng)。轉(zhuan)子(zi)是(shi)通(tong)過(guo)使(shi)用(yong)一(yi)對(dui)滑(hua)動(dong)環(huan)供(gong)電(dian),由(you)於(yu)可(ke)靠(kao)性(xing)問(wen)題(ti)這(zhe)滑(hua)動(dong)環(huan)是(shi)不(bu)合(he)需(xu)要(yao)的(de)。但(dan)在(zai)這(zhe)種(zhong)結(jie)構(gou)下(xia),轉(zhuan)子(zi)磁(ci)鏈(lian)可(ke)以(yi)直(zhi)接(jie)控(kong)製(zhi),在(zai)控(kong)製(zhi)能(neng)力(li)帶(dai)來(lai)很(hen)大(da)的(de)優(you)勢(shi)。永(yong)磁(ci)電(dian)機(ji)是(shi)為(wei)滿(man)足(zu)低(di)速(su)、gaozhuanjuyaoqiuershejidedacitongdianji。zhedadecitongzaigaosushibuhexuyao,bixutongguoshiyongcichangjianruolaijianshao。zheshiyizhongfangfa,qizhongdingzichuangjianyigejishuqichang,yijianshaoyoucitiechanshengdecichang,yizhichigaosuyunxing。youyuSESM能neng完wan全quan控kong製zhi轉zhuan子zi電dian流liu,因yin此ci轉zhuan子zi磁ci鏈lian可ke以yi根gen據ju高gao速su運yun行xing時shi的de要yao求qiu降jiang低di磁ci通tong水shui平ping。順shun便bian說shuo一yi句ju,這zhe是shi一yi般ban的de電dian動dong汽qi車che花hua費fei大da部bu分fen時shi間jian的de操cao作zuo點dian。

圖2. 單獨勵磁同步驅動
這些替代的電機設計進一步表明,電動/混動汽車(xEV)行業仍在基礎水平不斷發展,創新還將為半導體行業創造許多未來的設計機遇。安森美半導體正在開發一些勵磁模塊方案,用於控製SESM場線圈電流。
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