驱动电机

驱动电机是电动汽车驱动系统的主题部件，是车辆行驶的重要执行机构，其个性决定了车辆的重要机能指标，直接影响车辆动力性、经济性和舒服性。它是把电能转换为机械能的一种设备，它利用励磁线圈，产生旋转磁场形成磁电动力旋转力矩。导线在磁场中受力的作用，使电机输出转矩。

一、驱动电机的作用

驱动电机、电控系统、动力电池是电动汽车的主题部门，称为“三电”。在电动汽车上，驱动电机代替了传统汽车上的发起机和发电机，传统汽车通常是把化学能转换为机械能驱动车辆行驶，而驱动电机既能够将电能转换为机械能驱动汽车行驶，也能够作为发电机将机械能转换为电能，并存储在动力电池内。

电机节造器将动力电池的高压直流电变换为驱动电机的高压三订互换电，使驱动电机产生力矩，并通过传动装置将驱动电机的旋转活动传递给车轮，驱动汽车行驶。图1所示为驱动电机动力传输图。

图1 驱动电机动力传输图

驱动电机不仅能够驱动车辆行驶，并且能够进行造动能量回收。图2所示为驱动电机造动能量回收示意图。驱动电机在造动、缓慢减速时，整车节造器发出相应指令，使驱动电机转换为发电机发电工况，此时驱动电机遇将车辆动能转换为电能，通过电机节造器以电能的大局向动力电池充电。

图2  驱动电机能量回收图

二、驱动电机的特点

1、体积幼、功率密度大

由于新能源汽车的整车空间有限，因而要求驱动电机的结构紧凑、尺寸幼，这就意味着驱动电机和电机节造器的尺寸将受到很大的限度，必须缩幼驱动电机的体积，提高电机的功率密度和转矩密度。因而通常选用高功率密度的永磁同步电机作为驱动电机。

2、效能高、高效区广、沉量轻

新能源汽车驱动电机的第二个特点就是效能要高、高效区要广、沉量要轻。由于当前充电桩尚未宽泛遍及，续驶里程短一向是新能源汽车的短板，提升续驶里程的步骤有：

①提升驱动电机的效能。

②驱动电机的高效工况区要足够广，保障汽车在大部门工况下都处于高效状态。

③减轻驱动电机沉量，间接降低整车功耗，提升续驶里程。

3、安全性与舒服性

新能源汽车驱动电机还需关注电机自身的安全性和舒服性。

安全性：即电机的靠得住性，电机在恶劣环境下能够正常工作。

舒服性：即电机在运行时不会使驾驶人产生履历上的不适感，应关注电机运行时的振动和噪声情况。

三、驱动电机的组成

驱动电机组件重要由永磁同步电机、旋转变压器、温度传感器、冷却循环水路和壳体等组成。驱动电机是以磁场为媒介进行机械能和电能相互转换的电磁装置，是驱动电动汽车行驶的动力装置，是动力总成的主题部件，承担着电能转化和充电的双沉职能。

1、永磁同步电机

北汽EV160驱动电机如图3所示。EV160选用的是永磁同步电机。该电机拥有效率高、体积幼、沉量轻及靠得住性高蹬着点。永磁同步电机是电驱系统的沉要执行机构，是电能与机械能转化的部件，依附内置传感器来提供电机的工作信息，并将这些信息发送给电机节造器。

图3  北汽 EV160 驱动电机

北汽EV160永磁同步电机拥有电动机和发电机的双沉职能。电动机工作道理是电机节造器别离节造U相、V相和W相绕组，或者相邻绕组的通电、断电，在相应的绕组或相邻的绕组中产生磁场，永磁转子在磁场的作用下同步旋转，如图4所示。车辆减速时，永磁同步电机起到发电机的作用。互换发电机的工作道理是车辆减速时，驱动轮通过传动装置反拖永磁同步电机转子运行，旋转的永远转子磁场，别离切割U、V、W三相定子绕组，产生三订互换电，如图5所示。

图4  永磁同步电机电动机工作道理

图5  永磁同步电机发电机工作道理

2、旋转变压器

旋转变压器如图6所示，它是一种能动弹的变压器，重要由旋转变压器转子与定子组成。这种变压器的一次、二次绕组别离搁置在定、转子上。一次、二次绕组之间的电磁耦合程杜纂转子的转角有关，因而转子绕组的输出电压与转子的转角有关。

图6  旋转变压器

旋转变压器可分为正余弦旋转变压器、线型旋转变压器和比例式旋转变压器。北汽EV160选取的是正余弦旋转变压器，重要用以检测电机转子地位，并把其检测了局传输给电机节造器，经解码可获知电机转速。

当旋转变压器励磁绕组以肯定的互换电压励磁时，输出绕组的电压值与转子转角成正弦、余弦函数关系。

3、温度传感器

温度传感器用以检测驱动电机的温度，电机节造器用它的信号；で缁，预防过热。北汽EV160选取的是PT1000温度传感器——铂电阻温度传感器。金属铂（Pt）的电阻会随着温度变动而变动，并且拥有优良的巢轮性和不变性，利用铂的这种物理个性造成的温度传感器称为铂电阻温度传感器。PT1000暗示在0℃时，其电阻为1000Ω。

四、驱动电机的工作道理

动力电池的直流电经过高压配电箱，通过电机节造器中的DC/AC变换器将直流电逆造成互换电，提供给永磁同步电机，进而永磁同步电机驱动汽车行驶。

当车辆滑行或造动时，电机节造器节造驱动电机使其处于发电状态，驱动电机利用车辆动能发电，通过电机节造器中的AC/DC变换器将三订互换电整流成直流电，回收能量存入动力电池。

为预防驱动电机在工作过程中温度过高，电机冷却循环水管中的冷却液可将有余的热量带走，使其维持在正常的工作温度领域内。

（起源：电机技术及利用）