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新能源百科 永磁同步和交流异步哪个好

作者: 节能型开关磁阻电机   更新时间:2024-09-17
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  在描述纯电动车的动力系统的时候,我们大家常常会听到永磁同步电机和交流异步电机的说法,而在出现频率上,永磁同步电机占据着绝大多数。它们之间到底有啥不一样的区别,又分别拥有哪些优缺点呢?本期新能源百科,让我们一同来探讨。

  目前市面上的电动汽车共有四种电机,直流电机由于其诸多缺点已经逐渐被淘汰。开关磁阻电机被普遍的应用于商用车上,不过由于其拥有较高转矩脉动,导致振动和噪声都很大,所以未被应用在乘用车上。而本文讨论的永磁同步电机和交流异步电机则成为了大多数乘用车所采用的电机形式。

  从性能上看,永磁同步电机在瞬态仍旧能保证较高的效率(95%左右),同时有着更大的功率密度,因此适用于频繁起停的工况以及较小的乘用车布置空间。而感应电动机胜在成本低、可靠性更高,同时稳态的效率也不错(大部分工况85%~90%以上),因而在高速路网发达的工况以及较大的乘用车布置空间的条件下,感应电机可以满足需求。

  从性能上看,永磁同步电机在瞬态仍然能够保证较高的效率(95%左右),同时有着更大的功率密度,因此适用于频繁起停的工况以及较小的乘用车布置空间。

  永磁同步电机所需要的钕铁硼永磁材料是稀土资源,对于稀土资源缺少或稀土工业不发达的国家而言,车用动力电机的技术方案是与国家安全相关的。

  我国拥有全球70%的稀土资源,钕铁硼磁性材料的总产量达到全球的80%,日本则是稀土产业的大国,而欧美车企的电动车若想用永磁同步电机还应该要考虑进口稀土的问题。

  永磁同步电机是由永磁体励磁产生同步旋转磁场的同步电机,永磁体作为转子产生旋转磁场,三相定子绕组在旋转磁场作用下通过电枢反应,感应三相对称电流。

  永磁同步电机的转子本身产生固定方向的磁场(永磁体),定子旋转磁场“拖着”转子磁场(转子)转动,因此转子的速度一定等于定子的同步速,所以叫做“同步电机”。定子线圈的磁场会因为断电而消失,但是转子却是磁性很强的永磁体,磁场并不会消失,因此称之为永磁(虽然跟着时间的流逝磁场会逐渐消失,但是速度也是很慢的)。

  永磁同步电机的转子转速与定子绕组的电流频率从始至终保持一致。因此,经过控制电机的定子绕组输入电流频率,电动汽车的车速将最终被控制。

  交流异步电机是由定子绕组组成的旋转磁场与转子绕组中感应电流的磁场相互作用而产生电磁转扭驱动转子旋转的交流电动机。

  交流异步电机的转子滞后于现场速度,所以它的转子必须比磁场旋转得更慢。转子与定子旋转磁场以相同的方向、不同的转速旋转,存在转差率,这样做才能够感应转子电流,产生扭矩以驱动附加的负载,同时克服内部损耗。

  当导体在磁场内切割磁感线时,在导体内产生感应电流,“感应电机”的名称由此而来。感应电流和磁场的联合作用向电机转子施加驱动力。

  与永磁同步电机中使用永磁材料的转子不同,感应电机的转子则通常用铝或铜来制造。

  动力电池能够直接输出的是高电压的直流电,如果要使用异步电机还需要用大功率的逆变器,把直流转换成交流,这样的一个过程也会产生一些能量损耗。而永磁同步电机可以直接用直流电驱动,所以永磁同步电机多用于经济型车,异步电机多用于高性能车型。

  无论是永磁同步电机还是交流异步电机,它们各自都有着非常明显的优势。不过,目前纯电动车的续航能力仍然是一项很重要的评价指标。永磁同步电机的高效率更能帮助提高续航能力。而且高耐热性、高磁性能钕铁硼永磁体的成功开发以及电力电子元件的逐步发展和改进,使稀土永磁同步电机的发展迈向了新的高度。从目前的发展的新趋势看,永磁同步电机似乎前景更好。

  然而,像特斯拉在交流异步电机上的技术突破也让此类电机在成本和功率等方面有较大优势,当纯电动车的动力电池技术获得重大突破的时候,交流异步电机也有翻盘的可能。

  作为“7系轿跑中国队”的闪耀新星,星海S7 悦享版和奢享版的预售价格分别为12.98万、13.99万,同时,风行星海S7也为下订车主准备了豪华的大礼包。

  目前MINI全新COUNTRYMAN纯电动版车型已在海外市场上市开售,新车海外市场起售价为45,200美元(约为33万人民币),并计划将于今年三季度末期开启交付工作(预计为9月),相比海外市场在售的特斯拉Model Y Long-Range AWD车型价格更低(47,990美元)。同时新车也有望在今年年底前或2025年导入国内市场销售。

  日前据海外媒体透露,路虎新新一代揽胜纯电版车型,计划将于2025年前上市开售,预计最快今年四季度末期登陆海外经销商,并有望在同年年底或2025年初导入国内市场销售。另据捷豹路虎运营总监Lennard Hoonik在接受媒体采访时表示,路虎揽胜电动车的销量已超过40,000辆(去年2月品牌宣布该车型的订单量已达16,000台,去年6月的预订量增至38,000台,短短两个月内又增加了4000台)。

  目前现代新款伊兰特车型已在海外市场上市开售,新车市场起售价为21,875美元(约为16万人民币),并同步推出10款车型供消费者选购,其市场起售价迎来小幅上调。同时国产新款伊兰特车型,也有望在今年9月或四季度同步推出,同级主要竞争对象包含了比亚迪秦PLUS、丰田卡罗拉、日产轩逸以及大众朗逸、本田思域等车型。

  日前据意大利政府指责,Stellantis没有按照预期在其计划中第一先考虑意大利地区;据悉其主要焦点在于,Stellantis计划在欧洲建立几家电池工厂,这中间还包括位于意大利泰尔莫利的电池工厂,该工厂预计将于2026年投入运营。意大利制造部长Adolfo Urso已向Stellantis发出最后通牒:集团需做出积极回应,否则他们就将得不到承诺的公共补贴。


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