各类型电机优缺点说明.pdf

该【各类型电机优缺点说明 】是由【碎碎念的折木】上传分享，文档一共【5】页，该文档可以免费在线阅读，需要了解更多关于【各类型电机优缺点说明 】的内容，可以使用淘豆网的站内搜索功能，选择自己适合的文档，以下文字是截取该文章内的部分文字，如需要获得完整电子版，请下载此文档到您的设备，方便您编辑和打印。 : .
有刷直流电动机 的主要优点是控制简单、技术成熟。具有交流电机不可比拟的
优良控制特性。在早期开发的电动汽车上多采用直流电动机，即使到现在，还
有一些电动汽车上仍使用直流电动机来驱动。但由于存在电刷和机械换向器，
不但限制了电机过载能力与速度的进一步提高，而且如果长时间运行，势必要
经常维护和更换电刷和换向器。另外，由于损耗存在于转子上，使得散热困难，
限制了电机转矩质量比的进一步提高。鉴于直流电动机存在以上缺陷，在新研
制的电动汽车上已基本不采用直流电动机。
以前，电动汽车通常采用直流电机驱动系统， 例如， 与电动汽车驱动系统相似

且在我国城市中广泛使用的无轨电车 至今仍然使用的是这种驱动系统 直流
, .
电机驱动系统具有成本最低 易于平滑调速控制器简单 技术成熟等优点 但由
、 、 ,
于直流电机在运行过程中需要电刷和换向器换向 因而电机本身效率低于感应
,
交流电机的效率 同时 电刷需要定期维护 造成了使用的不便 ，直流电机还有
, , ,
一个缺点就是电机本身的体积大重量大 这是由于直流电机转速不高决定的
, ,
换向器和电刷限制了直流电机的转速 其 最高转速大概在 6 0 一 8 0 / m
, 0 0 0 0 r
in 之间 只是感应交流电机最高转速的一半甚至更低 而对于同功率的电机而
, ,
言 能达到的转速越高 则重量和体积则越小
, , .


: .

永磁无刷直流电动机的基本性能
永磁无刷直流电动机是一种高性能的电动机。它的最大特点就是具有直流电动
机的外特性而没有刷组成的机械接触结构。加之，它采用永磁体转子，没有励
磁损耗：发热的电枢绕组又装在外面的定子上，散热容易，因此，永磁无刷直
流电动机没有换向火花，没有无线电干扰，寿命长，运行可靠，维修简便。此
外，它的转速不受机械换向的限制，如果采用空气轴承或磁悬浮轴承，可以在
每分钟高达几十万转运行。永磁无刷直流电动机机系统相比具有更高的能量密
度和更高的效率，在电动汽车中有着很好的应用前景。

永磁无刷直流电动机的控制系统
典型的永磁无刷直流电动机是一种准解耦矢量控制系统，由于永磁体只能产生
固定幅值磁场，因而永磁无刷直流电动机系统非常适合于运行在恒转矩区域，
一般采用电流滞环控制或电流反馈型 SPWM 法来完成。为进一步扩充转速，永磁
无刷直流电动机也可以采用弱磁控制。弱磁控制的实质是使相电流相位角超前， : .
提供直轴去磁磁势来削弱定子绕组中的磁链。

永磁无刷直流电动机的不足
永磁无刷直流电动机受到永磁材料工艺的影响和限制，使得永磁无刷直流电动
机的功率范围较小，最大功率仅几十千瓦。永磁材料在受到振动、高温和过载
电流作用时，其导磁性能可能会下降或发生退磁现象，将降低永磁电动机的性
能，严重时还会损坏电动机，在使用中必须严格控制，使其不发生过载。永磁
无刷直流电动机在恒功率模式下，操纵复杂，需要一套复杂的控制系统，从而
使得永磁无刷直流电动机的驱动系统造价很高。




















: .
交流三相感应电动机的基本性能

交流三相感应电动机是应用得最广泛的电动机。其定子和转子采用硅钢片叠压
而定子之间没有相互接触的滑环、换向器等部件。结构简单，运行可靠，经久
耐用。交流感应电动机的功率覆盖面很宽广，转速达到 12000～15000r/min。可
采用空气冷却或液体冷却方式，冷却自由度高。对环境的适应性好，并能够实
现再生反馈制动。与同样功率的直流电动机相比较，效率较高，质量减轻一半
左右，价格便宜，维修方便。

交流感应电动机的控制系统
由于交流三相感应电动机不能直接使用蓄电池供给的直流电，另外交流三相感
应电动机具有非线性输出特性。因此，在采用交流三相感应电动机的电动汽车
上，需要应用逆变器中的功率半导体器件，将直流电变为频卒和幅值都可以调
节的交流电来实现对交流三相电动机的控制。主要有 v/f 控制法、转差频率控
制法。

用矢量控制法，对交流三相感应电动机的励磁绕组交流电的频率和输入交流三
相感应电动机的端调控制，控制交流三相感应电动机旋转磁场的磁通量和转矩，
实现改变交流三相感应电动机转速和输出转矩，来满足负载变化特性的要求，
并能够获得最高效率，从而使得交流三相感应电动机能够在电动汽车上得到广
泛应用。

交流三相感应电动机的不足
交流三相感应电动机的耗电量较大，转子容易发热，在高速运转时需要保证对
交流三相感应电动机的冷却，否则会损坏电动机。交流三相感应电动机的功率
因数较低，使得变频变压装置的输入功率因数也较低，因此需要采用大容量的
变频变压装置。交流三相感应电动机的控制系统的造价远远高于交流三相感应
电动机本身，增加了电动汽车的成本。另外，交流三相感应电动机的调速性也
较差。 : .
交流异步电机的主要优点有：结构简单、坚固耐用、成本低廉、电机本身运行
可靠，低转矩脉动，低噪声，不需要位置传感器，转速极限高。
交流异步电机的主要缺点：采用矢量控制的电动汽车感应电动机在轻载及有限
的恒定功率工作区域运行时效率较低、控制复杂、能量回馈性能差。 相对永磁
电机而言，异步电机效率和功率密度偏低。