异步电机驱动系在电动客车上的应用与发展--李益丰.doc

异步电机驱动系统在电动客车上的应用 现状及发展 南车株洲电力机车研究所有限公司 郭淑英 李益丰 [摘要] 文章介绍了国内外异步驱动电机系统在电动客车上的应用现状，并对其未来的研究开发工作提出了建议。 关键词：异步牵引电机，驱动系统，电动客车 The state and development ofasynchronous traction motor system in electric vehicles Guo Shuying Li yifeng CSR Zhuzhou Electric Locomotive Research Institute, Zhuzhou ,Hunan,412001,China Abstract: The application state of asynchronous traction motor system in electric vehicles is presented, and the development in the future is introduced. Key words: asynchronous traction motor, traction system, electric vehicle 0 引言 驱动电机系统是电动汽车的关键部件之一 。电动汽车对驱动电机系统具有以下要求： a 较大峰值功率和较宽的恒功范围，以满足车辆启动和爬坡性能、加速性能和高速性能的需求； b 在整个运行范围内具有较高效率; c 有较强的过载能力、快速的动态响应速度和良好的起动加速性能，以适应路面的变化和车辆的频繁起动。 d 具有较高的可靠性、较高的功率密度和转矩密度； e 环境适应性强（极端的环境温度适应性和较高的防护等级）。 f 良好的控制稳定性，噪声低、振动小，以满足乘客的舒适性要求。 g 较低的成本。 目前用于电动客车的牵引电动机类型主要有：异步牵引电动机、永磁同步牵引电动机、开关磁阻牵引电动机等。 异步牵引电动机以其结构简单、可靠性高、成本较低、控制相对简单、噪声低、振动小等优点， 在电动汽车，尤其在电动客车上得到了广泛的应用 ，目前是主流的牵引电动机。 本文主要介绍异步驱动电机系统在电动客车领域的应用情况、取得的成绩，并介绍其在未来的发展方向及需要进一步加强的研发工作。 1国外异步驱动电机系统的发展现状 从上世纪八十年代起，电动汽车用驱动电机系统的研究进入了一个较快的发展阶段。目前已经开发出了系列化的能够满足电动汽车需要用的驱动电机系统，应用于各种类型的电动汽车上，并形成了小批量生产。 异步驱动电机系统的典型产品有Enova驱动电机系统、Solectria驱动电机系统、Siemens驱动电机系统等。表1为概括了这些产品的特点。 表1 国外异步驱动电机系统的特点 Enova 异步驱动电机系统 Siemens 异步驱动电机系统 Solectria 驱动电机系统 产品系列 60kW/90kW/120kW/240kW 65kW/80kW 34kW/45kW/60kW 电机最高转速 7200r/min 10000r/min 1800r/min 额定转速 3600r/min 4000r/min 6000r/min 恒功范围 较宽 较宽 较窄 转子结构 铸铝 铸铝 铸铝 机座结构 铸铝 铸铝，两种电机中心高相同，铁心长度不一样 带散热筋的铸铝机座 端盖材料 铸铝 铸铝 铸铝 冷却方式 水冷 水冷 自然冷却 与减速箱的连接 一体化 分立 分立 应用场合 串联混合动力客车、并联混合动力客车、中型纯电动客车 主要应用在并联混合动力客车，当用在串联混合动力客车或纯电动客车时，采用双电机。 主要用于并联车上，当用在串联混合动力客车或纯电动客车时，采用双电机。 2国内异步驱动电机系统的发展现状 上世纪九十年代开始，我国开始了电动汽车用异步驱动电机系统的开发和研制，特别是经过“十五”、“十一五”科技部节能与新能源汽车863重大专项的实施，我国在电动车辆用异步一部？驱动电机系统的研究开发方面取得了长足的进步。以南车株洲电力机车研究所有限公司、中科院电工研究所等为代表的一批企业和研发单位，经过十余年的努力，研制开发了异步驱动电机系统的系列产品，分别应用于燃料电池城市客车、纯电动大客车、串联式混合动力客车等类型的车辆上，取得了阶段性的成果，具体体现在： 2.1建立了异步驱动电机系统的开发平台 通过几轮863项目的开展、为北京奥运会提供产品以及为相关市场提供产品等，目前对异步驱动电机系统在电动车辆上的运用工况和需求有了进一步的认识与体会，对其理论、设计、制造、试验、运行等方面有了较深入的了解，基本建立起了具有自主知识产权的异步驱动电机系统的开发平台。 2.2 异步驱动电机系统产品得到较