摘 要:作为工业革命的产物,汽车给人们的出行、生活方式带来了极大的便利,汽车引用技术的革新也改變了世界。但即便如此,汽车的使用给环境带来的负面影响仍不可小觑,汽车尾气给人们的健康带来的威胁日益上升。在此背景下,新能源汽车应运而生。新能源汽车采用对环境污染极小的方式供人们出行,对于环境保护、提供便利有很大的帮助。基于此情景,本文主要讨论系能源汽车中电机的作用。
关键词:电机;新能源汽车;电机使用
0 引言
蒸汽机的发明拉开了工业革命的序幕,福特汽车的生产让家家户户拥有汽车成为可能。随着技术的进步,现在的汽车使用的都是电机驱动的方式,而电机如何产生电能就很值得关注。一般来说,汽车使用的燃料如汽油、柴油等,对环境有一定的损害,并且这些燃料时不可再生的。作为传统汽车的替代品,新能源汽车使用的是更为清洁、对环境基本无污染的燃料。由于燃料方面和传统汽车有所不同,因而在电机设计方面也和传统汽车上的电机不一样。总的来说,能源汽车上的电机技术方面更先进。
1 新能源汽车上的概念
新能源汽车算是生活中比较常见的一种车,大街小巷的共享汽车就是新能源汽车的一种。那么,什么是新能源汽车?用最通俗易懂的话讲,新能源汽车就是和传统汽车不同的汽车,比如使用的燃料不同,比如车型、结构、驱动方式等方面不同。
常见的系能源汽车主要包括以下几种:
1.1 纯电动汽车
纯电动汽车(Blade Electric Vehicles,简称BEV)是生活中最常见的系能源汽车。它采用单一蓄电池进行动力储能,通过电池向电机供电,从而驱动汽车行驶。
1.2 混合动力汽车
混合动力汽车(Hybrid Electric Vehicle,简称HEV)的驱动系统由两个或者更多个驱动系统组成,驱动方式不同决定了车辆不同的行驶状态。混合动力汽车的优势在于,它的电池可以储能,在一定的情况下可以关闭发动机利用提前储备的能量行驶。并且HEV的内燃机可以不断的工作,和传统汽车的区别不大。
1.3 燃料电池电动汽车
燃料电池电动汽车(Fuel Cell Electric Vehicle,简称FCEV)利用化学原理中,在催化剂的氢气和氧气可“生成水”,从而释放能量的原理进行汽车驱动。FCEV属于纯电动汽车的一种,但是二者的区别在于工作原理不同。不过现在将氧气和氢气水和释放能量,驱动汽车的技术还不是那么的成熟,有效的催化剂目前也正在寻找中。
2 电机的类型
电机算是汽车或者说自动化设备上一个关键的部件,单反需要电力驱动的机械,就离不开电机的使用。从工业革命中蒸汽机的发明扫现在,电机发电技术也在不断进步,现在的电机一般鲜少使用蒸汽驱动设备,多为电磁发电技术。总的来说,目前比较常见的电机设备有以下几种:
2.1 直流电机(DC motor)
直流电机一般有适合小功率的永磁式电机,和常用于大功率用电机器的绕组式电力两种,汽车上一般使用的是后者。对于绕组式电力而言,其优点在于结构比较简单,有很好的控制性能,满足汽车动力源高低速转矩转换的要求。除此之外,即使频繁的启动、关闭,该电机的性能也依旧比较良好,非常适合汽车启动、关闭频繁的要求。当然了,这种电机也不是没有缺点,其最大的不足开关的适合如果功率过大容易产生火花,造成一定的安全隐患。
2.2 交流异步电机(AC Induction Motor)
现在社会一般只用笼型转子电机,很少用绕线电机。以笼型转子电机为例,它的结构很紧凑,设计上也兼顾了耐用和实用两点,维护起来很方便。并且该电机价格便宜,用于机械建设中的成本很低,运转的适合噪声也小,能有效的降低环境噪声。但是,这种点击的控制哦容易受到负载参数的影响,加之磁场的不稳定会导致发电的功率低,很多时候不足以满足需求。
3 新能源汽车上电机的应用
前面已经讲过,新能源汽车上的电机使用是其核心之一,也是让更多的人选择新能源汽车的原因——很多人依据喜欢“传统汽车”的原因在于,它们的马力更大,运行速度更快,更难满足持续出行的需求。所以电机的应用也是新能源汽车发展的一个突破口。
根据市场上现有的新能源电机类型,现在的常用电机主要有以下两种:
3.1 永磁电机驱动
永磁电机驱动分为正弦与矩形波无刷两种,其中,后者是同类电机里面效率很高的一种,续航能力强,使用时不容易产生火花,在系能源汽车中应用很广泛。不过由于技术不成熟,它也有一些缺点,例如永磁电动机虽然性能好但价格不是很便宜;制作精细但是做工过于复杂,实际操作困难。
3.2 交流感应电机驱动系统
新能源汽车的驱动方式很多,常见的就是电机集中驱动。这种驱动方式下,生产成本容易控制,大批量生产成为可能;并且这种电机比较不容易坏,这就很适合新能源汽车使用——在尚未打开市场的时候,想提高质量才能受欢迎。但另一方面,它在使用的过程中耗电量很大,声音也比较大,在持续使用、降音减噪方面有很大的弊端。
4 结束语
总而言之,新能源汽车作为新时代的产物,在改变人们的生产生活方式上面有很大的作用,在环保方面也有巨大的贡献。电机属于汽车上的一个重要部件,没有电机汽车就无法行驶,也就无法方便人们的出行,因而电机对于新能源汽车的应用还是有一定的促进作用。但是现在的系能源汽车中的电机技术还不成熟,从某种程度上导致了新能源汽车没有传统汽车的“跑得快、马力足”,在推广方面还有一定的困难。所以说,研究电机、研究电机的进步在汽车更好的为人类服务上有意义重大。我们有理由相信,未来新能源汽车必定会与更广泛的应用。
参考文献:
[1]马东辉,吴煜,王猛猛.电机在新能源汽车上的应用[J].林业机械与木工设备,2013,41(06):13-17.
[2]罗柏松.浅谈电机在新能源汽车上的应用[J].科技视界,2017(09):250.
作者简介:杨浩(1990-),男,重庆人,硕士研究生,工程师,研究方向:新能源电机检测。
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