發(fā)布時(shí)間：2020-08-05所屬分類：電工職稱論文瀏覽：1次
摘 要： 摘 要：由于純電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)電機(jī)及控制系統(tǒng)要求很高，且發(fā)展技術(shù)還不夠成熟，嚴(yán)重阻礙了我國(guó)的純電動(dòng)汽車發(fā)展步伐。因此在今后的工作中，就要做到具體問題具體分析，對(duì)其存在的問題進(jìn)行不斷完善優(yōu)化。 關(guān)鍵詞：純電動(dòng)汽車;驅(qū)動(dòng)電機(jī);控制系統(tǒng) 目前國(guó)內(nèi)的電機(jī)
摘 要：由于純電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)電機(jī)及控制系統(tǒng)要求很高，且發(fā)展技術(shù)還不夠成熟，嚴(yán)重阻礙了我國(guó)的純電動(dòng)汽車發(fā)展步伐。因此在今后的工作中，就要做到具體問題具體分析，對(duì)其存在的問題進(jìn)行不斷完善優(yōu)化。
關(guān)鍵詞：純電動(dòng)汽車;驅(qū)動(dòng)電機(jī);控制系統(tǒng)
目前國(guó)內(nèi)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)技術(shù)較以往已有了較大進(jìn)步，在我國(guó)科研工作者的努力下各類新能源汽車的需求得到了滿足且我國(guó)所生產(chǎn)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)在某些方面已達(dá)到世界先進(jìn)水平。即便這樣，較國(guó)外成熟的驅(qū)動(dòng)電機(jī)產(chǎn)品仍舊存在一定的差距。但是伴隨著我國(guó)新能源汽車行業(yè)的飛躍式發(fā)展，國(guó)內(nèi)研發(fā)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品較國(guó)外的差距將會(huì)逐步縮小。
相關(guān)期刊推薦：《汽車維修》(vehicle maintenance and repair)，汽車維護(hù)和修理的泛稱。就是對(duì)出現(xiàn)故障的汽車通過技術(shù)手段排查，找出故障原因，并采取一定措施使其排除故障并恢復(fù)達(dá)到一定的性能和安全標(biāo)準(zhǔn)。汽車維修包括汽車大修和汽車小修，汽車大修是指用修理或更換汽車任何零部件(包括基礎(chǔ)件)的方法，恢復(fù)汽車的完好技術(shù)狀況和完全(或接近完全)恢復(fù)汽車壽命的恢復(fù)性修理。而汽車小修是指：用更換或修理個(gè)別零件的方法，保證或恢復(fù)汽車工作能力的運(yùn)行性修理。
一、純電動(dòng)汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中電機(jī)選擇原則
1.功率高
在進(jìn)行電動(dòng)機(jī)選擇時(shí)，要注意選擇能夠滿足用戶使用需求功率的電動(dòng)機(jī)，這樣才能夠確保在爬坡、過山路時(shí)能夠正常行駛。功率是發(fā)動(dòng)機(jī)性能的直接體現(xiàn)，因此，在進(jìn)行同類別電動(dòng)機(jī)比較時(shí)，首先要考慮的是功率要高。
2.性能強(qiáng)
對(duì)于純電動(dòng)汽車來說，核心裝置就是電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，也就是電動(dòng)機(jī)裝置。在汽車行駛過程中，電動(dòng)機(jī)相當(dāng)于一個(gè)核心動(dòng)力裝置，因此電動(dòng)機(jī)的性能一定要滿足汽車使用的要求。主要表現(xiàn)在重量輕、體積小、性能好方面，這樣不但能夠保證用戶的使用效果，還能夠?yàn)槠嚬?jié)省更大的空間，給用戶提供舒適的環(huán)境。
3.經(jīng)濟(jì)可行性高
所謂經(jīng)濟(jì)可行性高就是指在同一標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，要選擇成本較低的電動(dòng)機(jī)，這樣能夠達(dá)到資源利用最大化，保證客戶的利益最大化。因此在選擇電動(dòng)機(jī)時(shí)，在保證性能的基礎(chǔ)上，要注意控制成本。
4.輻射程度低
選擇低輻射的電動(dòng)機(jī)不但能夠起到保護(hù)環(huán)境，降低污染的作用，最主要的是能夠減少對(duì)用戶的危害，提高用戶的滿意度。使用純電動(dòng)汽車的主要目的就是要保護(hù)環(huán)境，減少危害，因此在進(jìn)行電動(dòng)機(jī)選擇時(shí)，要格外注意輻射程度的影響。
純電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)以及控制系統(tǒng)分析
1.優(yōu)缺點(diǎn)分析
在工作運(yùn)行中，需要做到內(nèi)部結(jié)構(gòu)協(xié)調(diào)統(tǒng)一，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)包括直流電機(jī)、交流感應(yīng)電機(jī)、開關(guān)磁阻電機(jī)、永磁同步電機(jī)等。直流電機(jī)，與之前的電機(jī)沒有大的區(qū)別，雖然安全可靠，但是維護(hù)成本高，維護(hù)過程復(fù)雜。交流感應(yīng)電機(jī)是建立在傳統(tǒng)的直流電機(jī)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，雖然維護(hù)成本較低，維護(hù)控制比較簡(jiǎn)單，但是控制過程復(fù)雜，調(diào)速范圍比較約束。對(duì)于開關(guān)磁阻電機(jī)而言，雖然運(yùn)行效率高，維護(hù)成本較低，但是轉(zhuǎn)矩范圍較小，噪音污染大，內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜。我國(guó)的純電動(dòng)汽車應(yīng)用的驅(qū)動(dòng)電機(jī)，大多數(shù)為交流感應(yīng)電機(jī)，還需要進(jìn)一步完善優(yōu)化。
2.功率電子裝置分析
在純電動(dòng)汽車的控制系統(tǒng)中，常用的元器件有矩形脈沖斷開、雙極型三級(jí)管、絕緣柵雙極型晶體管、絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管、新型MOS控制晶閘管等。其中絕緣柵雙極型晶體管，由于結(jié)合了雙極型三極管和絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管的優(yōu)點(diǎn)，具有很大的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，也是現(xiàn)階段應(yīng)用較為廣泛的一種。其不僅運(yùn)行安全可靠，而且工作效率高，維護(hù)成本較低，內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，值得在今后的應(yīng)用中推廣。
三、純電動(dòng)汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)控制技術(shù)
新能源汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的控制主要是通過電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器實(shí)現(xiàn)的，這也是
新能源汽車的重要組成部分�，F(xiàn)在應(yīng)用比較普遍的電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器是通過永磁同步電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的。在永磁同步電動(dòng)機(jī)的三相繞阻上纏繞著三個(gè)正弦電流，夾角為 120 度，電流在這個(gè)結(jié)構(gòu)中形成旋轉(zhuǎn)后就形成了磁場(chǎng)，從而對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。永磁同步電動(dòng)機(jī)中一般存在有正弦磁場(chǎng)和轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)。其中轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)由轉(zhuǎn)子磁極構(gòu)成，轉(zhuǎn)子磁極由稀土永磁體組成，稀土永磁體在空氣中會(huì)產(chǎn)生正弦次長(zhǎng)，稀土永磁體在主要的固定位置，因此，在矢量控制過程中，同步旋轉(zhuǎn)軸系應(yīng)該與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)軸系在同一位置，此為電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)控制原理。
四、電機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù)發(fā)展存在的問題
1.驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器
①制動(dòng)時(shí)：電動(dòng)機(jī)做發(fā)電機(jī)運(yùn)行將動(dòng)能變?yōu)殡娔墚a(chǎn)生三相交流電，經(jīng)逆變器變?yōu)橹绷麟姺答伝匦铍姵�，進(jìn)行再生制動(dòng)。
②運(yùn)行方向控制：通過改變逆變器中控制模塊的導(dǎo)通順序就可以改變輸出三相交流電的相序，即改變了三相異步電動(dòng)機(jī)定子三相繞組所接交流電的相序，三相異步電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)，從而改變汽車的運(yùn)行方向。
�、圻\(yùn)行速度控制：采用脈寬調(diào)制控制改變逆變器輸出的三相交流電的電壓和頻率就可以改變電機(jī)的轉(zhuǎn)速，從而對(duì)汽車進(jìn)行調(diào)速。
�、茯�(qū)動(dòng)與制動(dòng)控制：通過改變逆變器輸出三相交流電的頻率，改變?nèi)喈惒诫妱?dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)差頻率的正負(fù)，控制三相異步電動(dòng)機(jī)是處于電動(dòng)機(jī)狀態(tài)還是發(fā)電機(jī)狀態(tài)，從而控制汽車的驅(qū)動(dòng)和制動(dòng)。
2.驅(qū)動(dòng)電機(jī)
�、僦绷麟姍C(jī)：國(guó)內(nèi)企業(yè)已對(duì)其控制技術(shù)完成了優(yōu)化改進(jìn)，它的性能在各方面都進(jìn)行了改進(jìn)完善，但由于其后期維護(hù)成本、體積及功率密度等問題難以得到有效解決，目前新開發(fā)的新能源電動(dòng)車型中已基本不再采用此類型驅(qū)動(dòng)電機(jī)。
②交流異步電機(jī)：國(guó)內(nèi)大部分交流異步電機(jī)生產(chǎn)企業(yè)已具備了自主開發(fā)、批量生產(chǎn)、試驗(yàn)及服務(wù)的實(shí)力。
�、塾来磐诫姍C(jī)：國(guó)內(nèi)的電機(jī)生產(chǎn)企業(yè)已具備了完整的產(chǎn)品開發(fā)和生產(chǎn)制造的能力和規(guī)模，基本技術(shù)指標(biāo)已接近國(guó)際水準(zhǔn)。
�、荛_關(guān)磁阻電機(jī)：現(xiàn)今開關(guān)磁阻電機(jī)在我國(guó)新能源純電動(dòng)汽車上的應(yīng)用較少，我國(guó)在開關(guān)磁阻電機(jī)上的研發(fā)能力不足，生產(chǎn)出來的開關(guān)磁阻電機(jī)因噪聲高等缺陷而無法實(shí)現(xiàn)廣泛應(yīng)用。
我國(guó)經(jīng)過十幾年的發(fā)展之后，在新能源純電動(dòng)汽車的應(yīng)用方面，已經(jīng)完全掌握了驅(qū)動(dòng)電機(jī)及其控制器設(shè)計(jì)生產(chǎn)制造，我國(guó)的生產(chǎn)能力完全能夠滿足生產(chǎn)需求，而且我國(guó)還有部分企業(yè)的產(chǎn)品也在對(duì)外出口�？傮w來看，我國(guó)驅(qū)動(dòng)電機(jī)行業(yè)已取得了較大進(jìn)步，相同功率等級(jí)下的主要參數(shù)方面均接近世界先進(jìn)水平。
純電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)及控制系統(tǒng)的未來發(fā)展趨勢(shì)
1.集成化方向
雖然純電動(dòng)汽車是依靠電機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行運(yùn)行，不需要變速箱的應(yīng)用。但是通過變速箱的應(yīng)用，能夠有效強(qiáng)化車輛的牽引效率。再加上其控制系統(tǒng)需要實(shí)現(xiàn)各種能量的轉(zhuǎn)換與控制，因此在今后的發(fā)展中，就需要借助相關(guān)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)的集成化，促使控制過程更加簡(jiǎn)單。
2.一體化方向
電動(dòng)汽車動(dòng)力性能的優(yōu)劣直接反應(yīng)在電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)上。高轉(zhuǎn)速輕量化的電機(jī)系統(tǒng)對(duì)電動(dòng)汽車的動(dòng)力性能的提升有很大的幫助，在提升電機(jī)系統(tǒng)性能的同時(shí)還要有效控制其生產(chǎn)成本，通過將驅(qū)動(dòng)電機(jī)、控制器與減速器的一體化來減小驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的重量和體積，從而在根本上控制生產(chǎn)成本。
3.智能化方向
對(duì)于純電動(dòng)汽車而言，電機(jī)系統(tǒng)以及控制系統(tǒng)非常重要。要想實(shí)現(xiàn)汽車的安全、平穩(wěn)、可靠運(yùn)行，就需要實(shí)現(xiàn)故障的自動(dòng)診斷、自動(dòng)監(jiān)測(cè)、自動(dòng)保護(hù)等。因此在未來的發(fā)展中，需要朝著智能化方向發(fā)展，以有效保障電機(jī)系統(tǒng)以及控制系統(tǒng)的安全。
結(jié)束語：
伴隨著我國(guó)電動(dòng)汽車行業(yè)的大力推行，大批的研發(fā)機(jī)構(gòu)和生產(chǎn)企業(yè)也隨之涌現(xiàn)，雖然當(dāng)前的發(fā)展存在艱苦和曲折，但是我國(guó)發(fā)展電動(dòng)汽車的決心卻不會(huì)因此而動(dòng)搖�，F(xiàn)今我國(guó)的市場(chǎng)主流車輛仍然是傳統(tǒng)燃油車，但是隨著可持續(xù)發(fā)展和綠色發(fā)展的提出，清潔環(huán)保的電動(dòng)汽車勢(shì)必將會(huì)取代傳統(tǒng)的燃油車。伴隨著相關(guān)技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，電動(dòng)汽車終將會(huì)遍布到世界的各個(gè)角落。——論文作者：張立東
