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各种电机优缺点

1.异步电机驱动系统

异步电机其特点是结构简单、坚固耐用、成本低廉、运行可靠，

低转矩脉动，低噪声，不需要位置传感器，转速极限高。

异步电机矢量控制调速技术比较成熟，使得异步电机驱动系统具有明

显的优势，因此被较早应用于电动汽车的驱动系统，目前仍然是电动

汽车驱动系统的主流产品，但已被其它新型无刷永磁牵引电机驱动系

统逐步取代。

最大缺点是驱动电路复杂，成本高；相对永磁电机而言，异步电机效

率和功率密度偏低。

2.无刷永磁同步电机驱动系统

无刷永磁同步电机可采用圆柱形径向磁场结构或盘式轴向磁

场结构，由于具有较高的功率密度和效率以及宽广的调速范围，发展

前景十分广阔，在电动车辆牵引电机中是强有力的竞争者，已在国内

外多种电动车辆中获得应用。

内置式永磁同步电机也称为混合式永磁磁阻电机。该电机在永磁

转矩的基础上迭加了磁阻转矩，磁阻转矩的存在有助于提高电机的过

载能力和功率密度，而且易于弱磁调速，扩大恒功率范围运行。内置

式永磁同步电机驱动系统的设计理论正在不断完善和继续深入，该机

结构灵活，设计自由度大，有望得到高性能，适合用作电动汽车高效、

高密度、宽调速牵引驱动。这些引起了各大汽车公司同行们的关注，

特别是获得了日本汽车公司同行的青睐。当前，美国汽车公司同行在

新车型设计中主要采用内置式永磁同步电机。

表面凸出式永磁同步电机也称为永磁转矩电机，相对内置式

永磁同步电机而言，其弱磁调速范围小，功率密度低。该结构电机动

态响应快，并可望得到低转矩脉动，适合用作汽车的电子伺服驱动，

如汽车电子动力方向盘的伺服电机。

无位置传感器永磁同步电机驱动系统也是当前永磁同步电机

驱动系统研究的一个热点，将成为永磁同步电机驱动系统的发展趋势

之一，具有潜在的竞争优势。

永磁同步电机驱动系统低速时常采用矢量控制，高速时用弱磁

控制。

目前电动车辆有5种：串励有刷直流电机、有刷永磁直流电机、交流

电机（异步电机）、永磁同步调频电机和无刷直流电机。

有刷直流串励电机：优点是启动转矩大、过载能力强，缺点是需要换

碳刷、高速有环火、不适宜高速运行、效率低、体积大、防护能力差、

能量回馈差，主要用在电动三轮车上。

有刷永磁直流电机：优点是比有刷直流串励电机效率高，能量回馈好，

启动转矩和过载能力一般，缺点是需要换碳刷、高速有环火、不适宜

高速运行、效率适中、体积大、防护能力差，主要用在电动三轮车上。

交流电机：优点是结构简单、电机本身可靠性高，缺点是起动转矩小、

起动电流大、电机要靠增大启动电流来产生大转矩，但因电池特性所

限，电池难以提供大的电流，影响了电机转矩的提升，这种电机效率

低、控制复杂，能量回馈性能差。

开关磁阻电机：优点是在低速时具有较大的转矩，缺点是低速振动大、

噪声大、效率偏低，能量回馈差，应用很少。

永磁同步电机：优点是具有较高的效率，能量回馈好，缺点是低速时

转矩无法提升，有失步问题，应用很少。

无刷直流电机：优点是：①电机外特性好，非常符合电动车辆的负载

特性，尤其是电机具有可贵的低速大转矩特性，能够提供大的起动转

矩，满足车辆的加速要求。②速度范围宽，电机可以在低中高大速度

范围内运行，而有刷电机由于受机械换向的影响，电机只能在中低速

下运行。③电机效率高，尤其是在轻载车况下，电机仍能保持较高的

效率，这对珍贵的电池能量是很重要的。④过载能力强，这种电机比

Y系列电动机可提高过载能力2倍以上，满足车辆的突起堵转需要。

⑤再生制动效果好，因电机转子具有很高的永久磁场，在汽车下坡或

制动时电机可完全进入发电机状态，给电池充电，同时起到电制动作

用，减轻机械刹车负担。⑥电机体积小、重量轻、比功率大、可有效

地减轻重量、节省空间。⑦电机无机械换向器，采用全封闭式结构，

防止尘土进入电机内部，可靠性高。⑧电机控制系统比异步电机简单。

缺点是电机本身比交流电机复杂，控制器比有刷直流电机复杂。