２用于电动汽车的各种驱动电机的比较
目前，电动汽车驱动用的电动机通常有直流电
动机、交流三相感应电动机、永磁电动机和开关磁
阻电动机。
２．１直流电动机
几乎所有的早期电动汽车都采用直流电动机驱
动系统。在可控硅整流器件出现前，电动汽车的速
度控制是通过机械式开关改变蓄电池串联个数，以
达到改变电机电枢电压来实现的。这种调速方法是
有级调速，且效率低，可靠性较差。在可控硅整流
器件出现后，驱动电机的控制可以采用ＰＷＭ调制的
直流斩波控制，但是直流电机效率低下，其换向器
和电刷需要经常性的周期维护，运行成本高，运用
场合有很大的局限性，可靠性差。再加上该种电机
成本高、体积大、质量大，所以随着高性能的交流
调速系统的出现，直流电机驱动已基本上被淘汰。
２．２交流三相感应电动机
交流三相感应电动机是一种运用广泛的电动
机，在转子和定子之间没有相互接触的部件，结构
简单，运行可靠，经久耐用。交流三相感应电动机
的功率容量覆盖面很宽广，转速可达到１２
０００－１５ ０００
ｒ／ｍｉｎ，冷却自由度高，对环境的适应性好。与同
样功率的直流电动机相比较，效率较高，质量轻一
半左右。交流三相感应电动机已经能够大批量生
产，有各种不同型号和规格的产品供用户选用。４４１＂
格便宜，维修简单方便。但是交流三相感应电动机
的耗电量较大，转子容易发热，在高速运转时需保
证对交流三相感应电动机的冷却。交流三相感应电
动机的功率因素较低，使得变频变压装置的输入功
率因素也较低，因此需要采用大容量的变频变压装
置。另外就电机调速性能而言交流机较差，虽然说
随着大功率开关器件的出现以及电力电子技术、现
代控制技术的成熟，交流驱动系统发展迅猛，但是
由于感应电动机的直轴和交轴的磁耦合作用，使得
其控制系统异常复杂，交流三相感应电动机控制系
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。
２．３永磁电动机
电动汽车用永磁电动机主要有两大类：永磁无
刷直流电动机和永磁交流同步电动机。随着高性能
稀土合金永磁材料的出现，有效地提高了永磁电动
机功率密度，磁场衰退特性也优于其他电动机。永
磁磁铁的磁极具有很高的强度，提高了电动机在高
速转动时的可靠性。由于永磁电动机的磁通量小，
在低负荷时铁耗很小，因此永磁电动机具有高的功
率／质量比，比其他类型的电动机有更高的效率，
更大的输出转矩，电动机的极限转速和制动性能等
优于其他类型的电动机。永磁电动机没有电刷或滑
１０《汽车电器）２００７年第１期
环等零件，结构更加简单，性能更加可靠。与相同
功率的其他类型的电动机相比，永磁电动机的体积
更小，质量更轻，更加适合作为电动汽车的驱动电
动机。
基于永磁电动机高功率密度、高效率等一系列
优点，目前已成为电动汽车驱动电机的主要选择之
一。但是它也存在一些问题，电机结构、制造Ｚ１２艺
相对来讲较为复杂，驱动控制系统复杂，造价高。
而且永磁电动机受到永磁材料工艺的影响和限制，
使得永磁电动机的功率范围较小，最大功率仅为几
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
严重降低永磁电动机的性能，甚至损坏电动机。同
样永磁交流同步电动机在恒功率模式下，操纵较复
杂，需要一套复杂的控制系统，从而使永磁电动机
驱动系统造价非常高。从经济角度和可行性看，又
严重阻碍其用于电动汽车驱动电机。
２．４开关磁阻电动机
开关磁阻电动机是一种新型电动机，首先它的
结构简单而坚固，结构上的简单是其它任何电机所
不能比的；在电动机的转子上没有滑环、绕组和永
磁体等，只是在定子上有简单的集中绕组，绕组的
端部较短，没有相间跨接线，能够在恶劣环境下工
作，几乎不需要维护；功率范围很宽广，转速可达
５０ ０００
ｒ／ｍｉｎ；转子惯量小，系统动态响应快；电
机转矩与电流方向无关，功率开关器件数量可以减
少；起动转矩高而无起动冲击电流；理想的四象限
运行特性非常适合于电动汽车驱动；转矩／转速特
性与电动汽车的运行特性相吻合；发热集中在定子
上，散热能力强；效率可达８５％－９３％，比交流三相
感应电动机要高，而且在很宽广的范围内保持高效
率；电机控制方面也灵活简单，功率密度与异步电
机相类似，电机制造成本也很低。
目前，影响开关磁阻电动机广泛应用的主要障
碍，是它的转矩脉动和噪声、振动问题，这是由于
双凸极工作机理引起的，所以说开关磁阻电机本身
无法克服，只能减小。
２．５外转子双凸极永磁电动机
它是在传统双凸极永磁电动机基础上作了改进
得来的。把双凸极永磁电动机作为电动汽车驱动用
的电机，现在看来还是一种较为新的提法，它突破
了电动汽车驱动用电机传统的四大类，但是这个提
出是有它的道理的。从上面的分析可以看出，永磁
电动机性能优越，但是它驱动控制系统的成本、复
杂度影响了它的应用，而开关磁阻电动机虽有控制
性能好、控制简单、成本低等诸多优点，但它也有
缺点。如果能够把永磁电动机与开关磁阻电动机的
优点结合起来，通过在开关磁阻电动机基础上引入
●投资热点——建电解液、补充液厂
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