电动车驱动电机发展现状及趋势研究

蒋屹

【摘 要】电动车上的驱动控制作为其重要的一项核心技术，其主要的功能就是通过对控制技术的利用，促使电动车对空气阻力、摩擦力、加速阻力等相关影响因素进行克服，并将电能逐渐转变为机械能，以此对电动车的运行进行控制。本文主要对驱动电机的发展现状进行探讨，以促进电动车驱动电机实现有效发展。

【关键词】农機培训；教学质量；影响因素；对策

随着社会经济的进一步发展，环境污染以及能源消耗等相关问题也日益突出，电动车主要是通过清洁的电力能源实现运行，其能够有效降低燃油产生的污染，其必将成为汽车行业的必然发展趋势。目前，电动车行业已经得到迅速的发展，行业内部对电动车所具备的性能以及驾驶效果等相关要求也相应提高，而驱动电机作为其最重要的驱动设备，发展方向也逐渐趋向于功率高密度、小型化、可靠性高的方向，特别是永磁电机，其已经成为当前在电动车中应用最为重要的驱动产品。同时，将轮毂电机作为代表的相关电驱动品也在不断进入到实用化的阶段。本文主要对驱动电机的发展现状进行分析，以促进驱动电机的良好发展。

一、电动车驱动电机的发展现状

目前，电动车的驱动机车主要包括直流电机、永磁同步电机、感应电机、开关磁阻电机，其中，轮毂电机等相关驱动电机逐渐成为电机系统中得到广泛应用。

（一）直流电机

传统电动车的驱动系统中，较为常用的电机就是直流电机。对于直流电机而言，由于其重量比较大，效率比较低，且具有滑环以及电刷的存在，这就会对电动车的有效应用造成阻碍，目前，直流电机式的驱动系统已逐渐被其他相关驱动电机所替代。

（二）感应电动机

电动车的感应电动机通常与常规的电动机进行对比，具有以下几点特征：（1）稳定运行的时候，其与感应电动机具有类似的工况；（2）驱动电动机与常规的感应式电动机相比，没有起动过程，具有较小的转差率，转子上具有不明显的集肤效应；（3）运行的频率通常超过50Hz；（4）在进行变频调速的时候，极数与转速之间通常没有较严格的关系。因此，在设计感应电动机的时候，需要具备以下几点特点：（1）将恒转矩去尽量扩大，促使电动机进行高速运转的时候，可以具有比较高的转矩，而想要促使转矩的提高，就需要将定转子间所产生的气隙尽可能减小，并减少漏抗；（2）对电动机中的电磁加强优化设计，以促使功率、转矩、效率等相关因素实现综合性最优；（3）尽可能减少体积、重量，以此促使其与车体之间的适配性得以有效增加[1]。

（三）永磁无刷电动机

永磁无刷的电动机系统通常包括两类，一类为方波驱动式的无刷直流电动机系统（BDCM），第二类为永磁同步型的电动机系统（CPMSM），其通常也被称作正弦波式的驱动无刷的直流电动机系统。BDCM系统通常不需要绝对位置设置传感器，通常以霍尔元件或者是增量形式的码盘为主，也能够对反电动势的波形换相进行检测。CPMSM系统通常需要有绝对式的码盘或者旋转变压器等相关转子位置的传感器。根据磁铁的位置结构的不同，永磁无刷型的电动机通常能够分为深埋式、镶嵌型、表面型等各种结构型，对于电动汽车而言，其通常会使用外转子或者是盘式结构[2]。深埋式的永磁同步机由于其具有较高的功率、弱磁控制较为有效、便捷，且具有极为有效的控制效率，逐渐在电动车中受到广泛应用，且成为当前电动车的驱动机车的研究重点。同时，深埋式的永磁同步机的实际控制系统通常与常规的电动机所具备的速度的控制系统或者是位置的控制系统均不相同，电动车通常是由加速器以及制动器两者间共同决定的一种转矩指令对电机进行控制，主要是因为转矩通常是由电流所决定的，因此，其能够构成相应的电流控制系统。

（四）开关磁阻电动机

开关磁阻电动机（SRM）当前已经投入到使用中，法国的F1AT公司所研制的新型电动车以及中国第二汽车厂所研制的新型电动客车均已经使用了开关磁阻式电动机。SRM属于无任何形式的一种转子导体以及永久磁体式的无刷机，其定子磁极以及转子磁极均为凸的。对于SRM而言，其通常具有较为集中形式的定子绕组以及脉冲电流，其功率所使用的变换器通常为较为可靠形式的电路拓扑式。SRM通常具有较为简单可靠、运行高效、四象限运行、控制灵活、成本较低、响应速度较快等相关优势。但是，SRM的转矩通常波动较大、噪声较大，且位置需要检测器、系统为非线性等相关缺陷，因此，当前还没有在市场中受到广泛应用。根据传统的SRM所具备的缺点，研制了新型的永磁式的开关磁阻式的驱动系统（PM-SRD），其主要是引入了高性能的永磁钢，并对传统的SRM中所存在的能量低利用率以及换流较慢等相关缺点进行了克服，并对电机比功率的密度进行了相应的增加[3]。

对于SRM系统而言，由于其具有较为显著的非线性特征，系统无法进行有效建模，这就使常规的线性控制方式不能满足SRM系统，当前主要是根据模糊逻辑以及神经网络等进行控制。

二、电动车驱动电机的发展趋势

随着社会中环境污染、能源短缺等相关问题逐渐加剧，电动车已逐渐成为对环保以及能源等相关问题进行解决的关键。当前，电动车的驱动电机的发展方向主要为小型化、功率密度较高、可靠性较高。当前，永磁电机已逐渐成为电动车实现有效运行的主要驱动品。其中，同时，将轮毂电机作为代表的相关电驱动品也在不断进入到实用化的阶段。因此，电动车的驱动电机在实际发展中，需要准确把握历史机遇，不断加强研发力度，确保电动车业能够在低碳经济以及后危机时代能够的汽车业当中占据先机。同时，通过绿色交通技术的应用，还能够促使人与自然和谐发展，因此，电动车的驱动电机具有良好的发展趋势。

三、结束语

综上所述，电动车作为安全、经济的一种绿色的交通工具，其在环境以及能源等各个方面均具有显著的优势，驱动电机的有效研发，对驱动系统的有效完善具有显著作用，且逐渐在电动车的驱动系统中得到广泛应用，具有显著的发展前景。

【参考文献】

[1]曲荣海，秦川.电动汽车及其驱动电机发展现状与展望[J].南方电网技术，2016， 10（3）：82-86.

[2]张远亮.浅析电动汽车及其驱动电机发展现状[J].山西农经，2017（12）：92-92.

[3]张勇.电动汽车用驱动电机发展现状与趋势分析[J].时代汽车，2016（12）：27-28.