汽車電動機(jī)內(nèi)部工作原理說明

        電動機(jī)是利用通電線圈產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場并作用于轉(zhuǎn)子形成磁電動力旋轉(zhuǎn)扭矩,按使用電源不同分為直流電動機(jī)和交流電動機(jī)，電力系統(tǒng)中的電動機(jī)大部分是交流電機(jī)，可以是同步電機(jī)或者是異步電機(jī)。其主要由定子與轉(zhuǎn)子組成，通電導(dǎo)線在磁場中受力運(yùn)動的方向跟電流方向和磁感線方向有關(guān)，工作原理是磁場對電流受力的作用，使電動機(jī)轉(zhuǎn)動。

        在市場環(huán)境下，海外電動汽車電機(jī)電控行業(yè)的發(fā)展勢頭較為明朗，主要有兩條路線：一是以豐田為代表的整車企業(yè)使用自己研發(fā)的配套零部件的in-house 路線；二是整車廠商與有實(shí)力的電控廠商合作，形成穩(wěn)定的供應(yīng)鏈條。國外新能源汽車各方面起步較早，專業(yè)的零部件企業(yè)在技術(shù)方面優(yōu)勢明顯，市場集中度較高，知名的零部件企業(yè)如博世、大陸集團(tuán)、麥格納、現(xiàn)代摩比斯和采埃孚等，壟斷絕大部分市場份額。

        幾種常見的電動機(jī)啟動方式包括：全壓直接啟動、自耦減壓起動、y-δ 起動、軟起動器、變頻器。

        全壓直接起動：在電網(wǎng)容量和負(fù)載兩方面都允許全壓直接起動的情況下，可以考慮采用全壓直接起動。優(yōu)點(diǎn)是操縱控制方便，維護(hù)簡單，而且比較經(jīng)濟(jì)。主要用于小功率電動機(jī)的起動，從節(jié)約電能的角度考慮，大于11kw 的電動機(jī)不宜用此方法。

        自耦減壓起動：利用自耦變壓器的多抽頭減壓，既能適應(yīng)不同負(fù)載起動的需要，又能得到更大的起動轉(zhuǎn)矩，是一種經(jīng)常被用來起動較大容量電動機(jī)的減壓起動方式。它的最大優(yōu)點(diǎn)是起動轉(zhuǎn)矩較大，當(dāng)其繞組抽頭在80%處時，起動轉(zhuǎn)矩可達(dá)直接起動時的64%。并且可以通過抽頭調(diào)節(jié)起動轉(zhuǎn)矩。至今仍被廣泛應(yīng)用。

        y-δ 起動：對于正常運(yùn)行的定子繞組為三角形接法的鼠籠式異步電動機(jī)來說，如果在起動時將定子繞組接成星形，待起動完畢后再接成三角形，就可以降低起動電流，減輕它對電網(wǎng)的沖擊。這樣的起動方式稱為星三角減壓起動，或簡稱為星三角起動（y-δ 起動）。

        采用星三角起動時，起動電流只是原來按三角形接法直接起動時的1/3。如果直接起動時的起動電流以6～7ie 計(jì)，則在星三角起動時，起動電流才2～2.3 倍。這就是說采用星三角起動時，起動轉(zhuǎn)矩也降為原來按三角形接法直接起動時的1/3。適用于無載或者輕載起動的場合。并且同任何別的減壓起動器相比較，其結(jié)構(gòu)最簡單，價(jià)格也最便宜。除此之外，星三角起動方式還有一個優(yōu)點(diǎn)，即當(dāng)負(fù)載較輕時，可以讓電動機(jī)在星形接法下運(yùn)行。此時，額定轉(zhuǎn)矩與負(fù)載可以匹配，這樣能使電動機(jī)的效率有所提高，并因之節(jié)約了電力消耗。

        軟起動器：這是利用了可控硅的移相調(diào)壓原理來實(shí)現(xiàn)電動機(jī)的調(diào)壓起動，主要用于電動機(jī)的起動控制，起動效果好但成本較高。因使用了可控硅元件，可控硅工作時諧波干擾較大，對電網(wǎng)有一定的影響。另外電網(wǎng)的波動也會影響可控硅元件的導(dǎo)通，特別是同一電網(wǎng)中有多臺可控硅設(shè)備時。因此可控硅元件的故障率較高，因?yàn)樯婕暗诫娏﹄娮蛹夹g(shù)，因此對維護(hù)技術(shù)人員的要求也較高。

        變頻器：變頻器是現(xiàn)代電動機(jī)控制領(lǐng)域技術(shù)含量最高，控制功能最全、控制效果最好的電機(jī)控制裝置，它通過改變電網(wǎng)的頻率來調(diào)節(jié)電動機(jī)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩。因?yàn)樯婕暗诫娏﹄娮蛹夹g(shù)，微機(jī)技術(shù)，因此成本高，對維護(hù)技術(shù)人員的要求也高，因此主要用在需要調(diào)速并且對速度控制要求高的領(lǐng)域。

關(guān)于調(diào)速方法

        電動機(jī)的調(diào)速方法很多，能適應(yīng)不同生產(chǎn)機(jī)械速度變化的要求。一般電動機(jī)調(diào)速時其輸出功率會隨轉(zhuǎn)速而變化。從能量消耗的角度看，調(diào)速大致可分兩種：

        ①保持輸入功率不變。通過改變調(diào)速裝置的能量消耗，調(diào)節(jié)輸出功率以調(diào)節(jié)電動機(jī)的轉(zhuǎn)速。

        ②控制電動機(jī)輸入功率以調(diào)節(jié)電動機(jī)的轉(zhuǎn)速。

        自去年以來，電機(jī)電控行業(yè)已經(jīng)進(jìn)入存量競爭的階段，隨著兼并重組的不斷進(jìn)行，行業(yè)集中程度將會提高。新能源汽車電機(jī)作為新興行業(yè)，技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)上的積累尤為重要，行業(yè)新進(jìn)入者如果從研發(fā)開始做起，到配套供應(yīng)整車使用，至少要經(jīng)過三年時間。