電動汽車電動機可分為交流電動機、直流電動機、交/直流兩用電動機、控制電動機(包括步進(jìn)、測速、伺服、自整角等)、開關(guān)磁阻電動機及信號電動機等多種。適用于電力驅(qū)動的電動機可分為直流電動機(將直流電能轉(zhuǎn)換為機械能的電動機)和交流電動機(將交流電能轉(zhuǎn)換為機械能的電動機)兩大類。目前在電動汽車上已應(yīng)用的和有應(yīng)用前景的有直流電動機、交流感應(yīng)(異步)電動機、永磁無刷電動機、開關(guān)磁阻電動機等。

汽車行駛的特點是頻繁地啟動、加速、減速、停車等。在低速或爬坡時需要高轉(zhuǎn)矩，在高速行駛時需要低轉(zhuǎn)矩。電動機的轉(zhuǎn)速范圍應(yīng)能滿足汽車從零到最大行駛速度的要求，即要求電動機具有高的比功率和功率密度。電動汽車電動機應(yīng)滿足的主要要求可歸納為如下10個方面:

(1) 高電壓。在允許的范圍內(nèi)，盡可能采用高電壓，可以減小電動機的尺寸和導(dǎo)線等裝備的尺寸，特別是可以降低逆變器的成本。工作電壓由THS的274 V提高到THS B的500 V;在尺寸不變的條件下，最高功率由33 kW提高到50 kW,最大轉(zhuǎn)矩由350 N"m提高到400ON"m。可見，應(yīng)用高電壓系統(tǒng)對汽車動力性能的提高極為有利。

(2)轉(zhuǎn)速高。電動汽車所采用的感應(yīng)電動機的轉(zhuǎn)速可以達(dá)到8 000一12 000 r/min，高轉(zhuǎn)速電動機的體積較小，質(zhì)量較輕，有利于降低裝車的裝備質(zhì)量。

(3)質(zhì)量輕，體積小。電動機可通過采用鋁合金外殼等途徑降低電動機的質(zhì)量，各種控制裝置和冷卻系統(tǒng)的材料等也應(yīng)盡可能選用輕質(zhì)材料。電動汽車驅(qū)動電動機要求有高的比功率(電動機單位質(zhì)量的輸出功率)和在較寬的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩范圍內(nèi)都有較高的效率，以實現(xiàn)降低車重，延長續(xù)駛里程;而工業(yè)驅(qū)動電動機通常對比功率、效率及成本進(jìn)行綜合考慮，在額定工作點附近對效率進(jìn)行優(yōu)化。

(4)電動機應(yīng)具有較大的啟動轉(zhuǎn)矩和較大范圍的調(diào)速性能，以滿足啟動、加速、行駛、減速、制動等所需的功率與轉(zhuǎn)矩。電動機應(yīng)具有自動調(diào)速功能，以減輕駕駛員的操縱強度，提高駕駛的舒適性，并且能夠達(dá)到與內(nèi)燃機汽車加速踏板同樣的控制響應(yīng)。

(5)電動汽車驅(qū)動電動機需要有4一5倍的過載，以滿足短時加速行駛與最大爬坡度的要求，而工業(yè)驅(qū)動電動機只要求有2倍的過載就可以了。

(6)電動汽車驅(qū)動電動機應(yīng)具有高的可控性、穩(wěn)態(tài)精度、動態(tài)性能，以滿足多部電動機協(xié)調(diào)運行，而工業(yè)驅(qū)動電動機只要求滿足某一種特定的性能。

(7)電動機應(yīng)具有高效率、低損耗，并在車輛減速時，可進(jìn)行制動能量回收。

(8)電氣系統(tǒng)安全性和控制系統(tǒng)的安全性應(yīng)達(dá)到有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定。電動汽車的各種動力電池組和電動機的工作電壓可以達(dá)到300 V以上，因此必須裝備高壓保護(hù)設(shè)備以保證安全。

(9)能夠在惡劣條件下可靠工作。電動機應(yīng)具有高的可靠性、耐溫和耐潮性，并在運行時噪聲低，能夠在較惡劣的環(huán)境下長期工作。

(10)結(jié)構(gòu)簡單.適合大批量生產(chǎn)，使用維修方便.價格便宜等。

1949年全國總裝機184.83萬千瓦,全國僅有為數(shù)不多的電機修理廠;1958年上海電機廠造出世界上第一臺雙水內(nèi)冷發(fā)電機(汪耕院士，汪槱生院士);1999年中科院電工所(顧國彪院士1958年開始研究)東方電機廠(饒芳權(quán)院士)合作用蒸發(fā)冷卻改裝成功李家峽400MW 水輪發(fā)電機的4 號發(fā)電機;2003年已達(dá)3.9億千瓦,為1949年的211倍,形成了以上海,哈爾濱及四川東方三大發(fā)電設(shè)備制造集團(tuán)為骨干的制造企業(yè)群.但人均裝機容量不到0.3千瓦,我國年人均用電量僅相當(dāng)于世界水平的1/3 .

我國中小型電機有一定生產(chǎn)規(guī)模的企業(yè)有300多家，生產(chǎn)的電機產(chǎn)品有300多個系列．近l 500個品種。1997年我國中小型電機產(chǎn)量約為25 288MW，1998年約為42 505MW，1999年約為42 O00MW。電動機出口量約l為7 O00MW。可以看出1998年較1997年電機產(chǎn)量有較大的提高，到I999年電機產(chǎn)量略有下降，企業(yè)負(fù)債持續(xù)攀升．效益不斷下滑，行業(yè)整體形勢有所下降。但隨著改革開放的深人，國家宏現(xiàn)政策的調(diào)整以及市場需求的推動，我國電機產(chǎn)品由勞動密集型、資源密集型向高附加值和高技術(shù)含量的產(chǎn)品轉(zhuǎn)移，出口產(chǎn)品結(jié)構(gòu)也逐步趨向于市場化和臺理化。

我國300多個中、小型電機企業(yè)大多集中在沿海地區(qū)西部地區(qū)的企業(yè)寥寥無幾，在國家開發(fā)西部的大好機遇里對電機行業(yè)的發(fā)展提供了一個發(fā)展的機會。另外我國加入WTO后可將國內(nèi)一部分富裕的電機生產(chǎn)能力轉(zhuǎn)移到國外擊，也是發(fā)展的一條出路。在國際市場上， 電機是機電產(chǎn)品的重要組成部分之一，每年的貿(mào)易額約35億美元 中、小型電機行業(yè)單機出口產(chǎn)品主要為交流電動機、交流發(fā)電機及直流電動機。

目前我國常年為出口生產(chǎn)的廠家達(dá)40家左右，出口的地區(qū)及國家達(dá)60多個，主要分布情況是東南亞最多，其次是歐洲及美國、日奉、加拿大等國。據(jù)中、小 電機行業(yè)近80個企業(yè)調(diào)查．產(chǎn)品出口產(chǎn)量為1996年3 917．4MW，1 9 9 7年4 6 3 8MW 、1 9 9 8年4456MW。據(jù)海關(guān)統(tǒng)計：中、小型電機出口量為1996年3 768MW 、1997年4 532~1W、1998年6 721MW 和1999年7 O00MW。中．小型電機出門產(chǎn)量占當(dāng)午辛年產(chǎn)量的10%左右，大約創(chuàng)匯分別為1．I4億美元、1．56億美元、1．85億美元和2．2億美元。約占世界貿(mào)易額的3%～5%，份額很小。由此可以看到中、小型電機的發(fā)展還是有很大發(fā)展空間的。據(jù)統(tǒng)計，我國電機耗電占全國耗電量的60%以上，其中小型三相異步電機耗電約占35%，所以在我國開發(fā)推廣高效電機是提高能源利用率的重要措施之一，也符合國際發(fā)展趨勢。

我國目前已具備了生產(chǎn)高效電機的技術(shù)條件，但由于市場條件不夠成熟，產(chǎn)量和市場容量都較小。1999年高效電機國內(nèi)市場占有率僅2%，2000年為4.7%；2001年也只有6.5%，其中70%以上為出口。

答：電機是將電池電能轉(zhuǎn)換成機械能，驅(qū)動電動車車輪旋轉(zhuǎn)的部件。

答：有刷或無刷電機工作時不轉(zhuǎn)動的部分。輪轂式有刷或無刷無齒電機的電機軸叫定子，此種電機可以叫內(nèi)定子電機。

答：有刷或無刷電機工作時轉(zhuǎn)動的部分。輪轂式有刷或無刷無齒電機的外殼叫轉(zhuǎn)子，此種電機可以叫外轉(zhuǎn)子電機。

答：有刷電機里面頂在換相器表面，電機轉(zhuǎn)動的時候，將電能通過換相器輸送給線圈，由于其主要成分是碳，稱為碳刷，它是易磨損的。應(yīng)定期維護(hù)更換，并清理積碳。

答：在有刷電機里面盛裝并保持碳刷位置的機械導(dǎo)槽。

答：有刷電機里面，具有相互絕緣的條狀金屬表面，隨電機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時，條狀金屬交替接觸電刷的正負(fù)極，實現(xiàn)電機線圈電流方向的正負(fù)交替變化，完成有刷電機線圈的換相。

答：無刷電機線圈的排列順序。

答：一般用于稱呼高磁場強度的磁性材料，電動車電機都采用釹鐵硼稀土磁鋼。

答：電機工作時，線圈和換向器旋轉(zhuǎn)，磁鋼和碳刷不轉(zhuǎn)，線圈電流方向的交替變化是*隨電機轉(zhuǎn)動的換相器和電刷來完成的。在電動車行業(yè)有刷電機分高速有刷電機和低速有刷電機。有刷電機和無刷電機有很多區(qū)別，從名字上可以看出有刷電機有碳刷，無刷電機沒有碳刷。

答：由控制器提供不同電流方向的直流電來達(dá)到電機里面線圈電流方向的交替變化，無刷電機的轉(zhuǎn)子和定子之間沒有電刷和換相器。

答：無刷或有刷電機在轉(zhuǎn)動時，電機里面線圈的通電方向需要交替變換，從而達(dá)到電機能連續(xù)轉(zhuǎn)動。有刷電機的換相*換相器和電刷共同完成，無刷電機*控制器來完成。

答：無刷電機或無刷控制器的三相電路中，有一相不能工作。缺相分主相位缺相和霍耳缺相。表現(xiàn)為電機抖動不能工作，或轉(zhuǎn)動無力且噪音大。控制器在缺相狀態(tài)下工作是很容易燒毀的。

答：常見的電機有：有刷有齒輪轂電機、有刷無齒輪轂電機、無刷無齒輪轂電機、無刷有齒輪轂電機、側(cè)掛電機等。

14、從電機的種類上怎么區(qū)分是高低速電機?

答：A有刷有齒輪轂電機、無刷有齒輪轂電機屬于高速電機;

B有刷無齒輪轂電機、無刷無齒輪轂電機屬于低速電機。

15、電機的效率是怎么定義的?

答：電機的效率是指電機所輸出的機械能與電源所提供的電能之比。用字母“り”表示。

答：從相角上可分為兩個大類，即分為60°和120°相位角的無刷電機;按速度分，可分為高速無刷電機和低速無刷電機;按電機是否具有位置傳感器來分，又分為有位置傳感器無刷電機和無位置傳感器無刷電機。

17、什么是無位置傳感器無刷電機?

答：對于無位置傳感器無刷電機必須要先經(jīng)將車用腳蹬起來，使電機具有一定的旋轉(zhuǎn)速度以后，控制器才能識別到無刷電機的相位，之后控制器才能對電機供電。因其不能實現(xiàn)零速啟動，所以用的很少。但其因為沒有傳感器，所有少了一個故障點，而且其成本更低。

18、無刷電機霍耳的耗電量大致范圍是多少?

答：無刷電機霍耳的耗電量大致范圍是6mA-20mA不等。

答：無刷電機霍耳的電壓范圍一般是在3-24V。

答：如果測量電機蓋的溫度超過環(huán)境溫度25度以上時，表明電機的溫升已經(jīng)超出了正常范圍，一般電機的溫升應(yīng)該在20度以下。一般電機線圈是由漆包線繞制而成，而漆包線在溫度高于150度左右時其漆膜會因為溫度過高而脫落，造成線圈短路。當(dāng)線圈溫度在150度以上時電機外殼所表現(xiàn)出的溫度在100度左右，所以如果以其外殼溫度為依據(jù)則電機所承受的最高溫度為100度左右。

答：電機發(fā)熱的直接原因是由于電流大引起的。一般可能是線圈短路或開路、磁鋼退磁中電機效率低等造成，正常情況則是電機長時間大電流運轉(zhuǎn)。

22、怎樣測量無刷電機的相角?

答：接通控制器電源，由控制器給霍耳元件供電，就可以檢測到無刷電機的相角了。方法如下：用萬用表的+20V直流電壓檔，并將紅表筆接+5V線，黑表筆分別測量三個引線的高低電壓(這里的紅黑表筆的用法上有一個技巧)，按60°及120°電機的換相表對照即可。

23、如果60°的無刷控制器用在120°無刷電機上會有什么狀況?反之又如何?

答：都會導(dǎo)致缺相的現(xiàn)象，不能正常運轉(zhuǎn);但天津松正研制的一種智能型無刷控制器能夠自動識別60°電機或120°電機，從而可以兼容適配二種電機，使得維修更換更加容易。

答：A.高速電機有超越離合器(象飛輪一樣的功能)，往一個方向轉(zhuǎn)輕松，往另一方向轉(zhuǎn)費力;低速電機雙向轉(zhuǎn)都一樣輕松。

B.高速電機的車轉(zhuǎn)動時噪音較大，低速電機轉(zhuǎn)動噪音較小。有經(jīng)驗的人很容易憑耳朵識別。

答：一般要求電機的起動電流不能超過其額定電流的2～5倍，這也是為什么在對控制器上做限流保護(hù)的一個重要原因。

答：A.供應(yīng)商方面提速可以降低成本，同樣是低速電機，速度高了線圈的匝數(shù)少了、也省了硅鋼片、磁鋼數(shù)目也少了，購買者認(rèn)為速度高就好。

B.額定速度工作時，其效率不變，但在低速區(qū)時效率明顯低了，也就是啟動無力。

C.效率低，需要用大電流啟動，騎行電流也大，對控制器的限流要求大，對電池也不好。

答：維修處理的方法一般為更換電機，或進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)。

答：電機內(nèi)部機械摩擦大;線圈局部短路;磁鋼退磁;直流電機換相器積碳。維修處理的方法一般為更換電機，或更換碳刷，清理積碳。

電機形式額定電壓24V時額定電壓36V時

側(cè)掛電機2.2A1.8A

高速有刷電機1.7A1.0A

低速有刷電機1.0A0.6A

高速無刷電機1.7A0.6A

低速無刷電機1.0A0.6A

(1)前剎車或抱閘(漲閘)與轉(zhuǎn)動部位磨擦→調(diào)整前后剎車與轉(zhuǎn)動部件間隙，既要使轉(zhuǎn)動靈活，又要保證剎車制動性能良好。

(2)鏈條過緊→調(diào)整后輪軸前后位置

(3)前后軸檔及中軸部件并帽過緊或部件磨損→松動緊固件，或更換磨損的部件。

(4)前后輪胎充氣不足→輪胎充氣至足。

(1)充電器輸出電壓偏低→按充電器維修方法排除故障。

(2)電池充電時間短→重新充電延長充電時間。

(3)電池組或其中單只容量下降→按電池箱維修方法排除故障。

(4)電極損壞或接觸不良→更換電極。

(1)七芯連接接觸不良→換七芯線。

(2)霍爾斷電剎把接觸不良→換霍爾斷電剎把。

(1)齒輪磨損打滑→更換齒輪。

(2)輪轂電機繞組部分短路→更換電機。

(3)自行車裝配問題或部件磨損→更換減振橡皮。

(1)控制器與電動輪轂接插件松脫或?qū)щ姴涣肌匦虏寰o接插件或更換插件。

(2)輪轂電機炭刷與轉(zhuǎn)子接觸不良→按輪轂維修方法排除故障。

(1)輪轂齒輪缺油→打開輪轂，涂上齒輪油脂。

(2)齒輪缺損→更換齒輪。

(3)齒輪外殼軸承損壞→更換軸承。

拆卸電機之前應(yīng)首先拔開電機與控制器的引線，此時一定要記錄下電機引線顏色與控制器引線顏色的一一對應(yīng)關(guān)系。

打開電機端蓋之前應(yīng)清潔作場地，以防止雜物被吸在電機內(nèi)的磁鋼上。做好端蓋與輪轂相對位置的標(biāo)記。注意：一定要對角松動螺釘，以免電機外殼變形。

電動汽車電機的維護(hù)及保養(yǎng)要點：

1、電機的接線：電動機的四根引出線纜標(biāo)記如下：A1—電樞繞組首端，A2—電樞繞組的末端，D1（D3）— 串勵繞組首端，D2（D4）— 串勵繞組末端。D2與A1相連接，在D1和A2之間加上電壓，電機即可轉(zhuǎn)動。若要返轉(zhuǎn)D1、D2或A1、A2任何一組對調(diào)即可實現(xiàn)。

2、電動機換向器端開有4個檢查窗，供觀察和維護(hù)換向器及更換電刷用。

3、電機的最小允許絕緣電阻為（250V兆歐表）：45伏以下的電機為0.5MΩ，45-100V的電機1 MΩ。

4、必要時，應(yīng)清刷換向片之間小溝及換向器表面上碳精粉末。

5、電機不允許高速空轉(zhuǎn)啟動。

6、定期打開百頁窗檢查換向部分及電刷是否正常。

（1）電動汽車儀表顯示正常，電機不轉(zhuǎn)故障原因 　①閘把損壞判斷

②調(diào)速轉(zhuǎn)把損壞判斷

③電機損壞判斷

④控制器損壞

（2）故障排除

①拔下剎把插座（常開型剎把）。如電機運轉(zhuǎn)，則為剎把故障，應(yīng)更換剎把。

②轉(zhuǎn)把源5V電壓正常，檢測轉(zhuǎn)把信號電壓，轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)把，信號電壓應(yīng)在0.8～4.2V由低向高變化。如電壓無變化且小于1V，則為轉(zhuǎn)把故障或轉(zhuǎn)把線有短路。如電壓大于1V且變化正常，檢測電機霍爾信號（黃、綠、藍(lán)線）。如三相霍爾信號線電壓全部為5V且接觸良好，則電機霍爾損壞，應(yīng)更換電機或電機霍爾元件。

③分別檢測電機霍爾信號線，用手慢慢轉(zhuǎn)動電機，每相電壓應(yīng)在0～5V之間變化，如電壓無變化則為電機霍爾損壞，應(yīng)更換電動汽車電機或電機霍爾元件。如每相電壓變換正常，且供電正常，則控制器損壞，更換控制器。

④用萬用表檢測控制器電源輸入端電壓，電壓應(yīng)大于36V（電池充足電），如無電壓，應(yīng)檢查輸入線。檢查控制器轉(zhuǎn)把電源電壓（接轉(zhuǎn)把的紅、黑線），正常電壓在5～6V，如無5V電壓，拔下轉(zhuǎn)把插座，電壓恢復(fù)5V，則可能為電機霍爾元件短路，如仍無5V電壓，則為控制器故障，應(yīng)更換控制器。

⑤首先檢查調(diào)速轉(zhuǎn)把和電動汽車電機霍爾開頭有無短路，一般下雨受潮后更容易造成接頭短路，因此要注意轉(zhuǎn)把接頭防水，若控制器損壞后更換新控制器前首先應(yīng)檢查轉(zhuǎn)把和電機霍爾開關(guān)是否短路？否則會造成更換控制器連續(xù)損壞！

⑥或電機不轉(zhuǎn)，重點檢查電機霍爾開關(guān)和轉(zhuǎn)把信號，若一通電，控制器外殼很燙，一般是控制器內(nèi)部功率管短路，應(yīng)立刻切斷電源。

電動汽車的發(fā)展史是螺旋上升的歷史。從1834年美國人達(dá)溫坡特(Davenport)在布蘭頓城街上演示他自己制造的小電池車開始，電動車逐漸發(fā)展達(dá)到興盛。19世紀(jì)末，汽車制造成功，由于汽車的性能遠(yuǎn)高于電動車，使電動車受到排擠。20世紀(jì)60年代，汽車已成為城市主要污染源，70年代出現(xiàn)了石油危機，這使電動車重又得到重視。各國政府開始制定法規(guī)研制電動車。汽車工業(yè)已發(fā)展成為國民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，汽車已成為人們生活中不可缺少的一部分；但同時，汽車給城市造成了嚴(yán)重的污染，而且全球已探明石油資源僅能開發(fā)使用40多年。因此，研究高性能的電動車以替代汽車是歷史的必然。目前，世界電動車的發(fā)展已由試運行向推廣應(yīng)用方向過渡：日本從1996年開始向國內(nèi)用戶銷售商品車，美國從1997年開始向美國用戶銷售商品車。中國的電動車目前處于研制階段。為了促進(jìn)國際廣泛的交流與合作，國家科委和機械工業(yè)部在1996年12月6～15日舉辦了1996北京國際電動汽車及代用燃料汽車技術(shù)交流、研討會暨展覽會。就電動車發(fā)展中的各種問題進(jìn)行了探討。同時，國內(nèi)外的汽車生產(chǎn)廠家及國內(nèi)的一些大專院校、科研單位展出了自己研制的電動車。本次會議反映了電動車的一些最新研究成果，從中也可以看出電動車用電機的發(fā)展趨勢。

2制約電動車發(fā)展的關(guān)鍵

以電動車與傳統(tǒng)的燃油汽車進(jìn)行比較，相當(dāng)于以電池代替燃油，以電動機代替發(fā)動機。由于電池的能量密度(單位重量儲存的能量，wh/kg)遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于燃油，傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)電動機的性能又不能直接適用于電動車，因此，電池和電動機既是電動車的核心，同時又是制約電動車發(fā)展的關(guān)鍵。

3 電動車用電機的發(fā)展趨勢

雖然各種各樣的驅(qū)動用電動機早已研究得很成熟，但它們并不能直接適用于電動車，因為電動車有其特有的運行特點，所以所用的電動機必須滿足這些特點才能獲得高性能。

3．1電動車的特點

電動車最顯著的特點是頻繁的起停、加減速，而不是運行于某一恒速下。電動車主要用于在污染比較嚴(yán)重的大中城市市區(qū)固定路線行駛和某些特殊場合，如機場、車站、碼頭、倉庫、遂道和旅游區(qū)域等地方。人們對電動車的1次充電行駛距離和最高時速有一定要求，但要求不是很高。一般1次充電行駛50～100km，最高時速在100km/h以內(nèi)就可滿足要求。從長遠(yuǎn)看，電動車要取代燃油汽車，它的性能必須可與燃油汽車相比，所以它的1次充電行駛距離和最高時速都要大大提高。另外，可靠性和價格也是人們比較關(guān)注的問題。

3．2電動車用電機應(yīng)具備的特點

基于電動車的特點，對所用的電動機就應(yīng)有一定的要求。為了提高最高時速，電動機應(yīng)有較高的瞬時功率和功率密度(w/kg)。為了提高1次充電行駛距離，電動機應(yīng)有較高的效率，而且電動車是變速工作的，所以電動機應(yīng)有較高的高低速綜合效率。電動車起動和爬坡時速度較低，但要求力矩較大；正常運行時需要的力矩較小，而速度很高，故用于電動車的電機的典型機械特性曲線如附圖所示。即在低速時為恒轉(zhuǎn)矩特性，高速時為恒功率特性，且電動機的運行速度范圍應(yīng)該較寬。另外，電動機應(yīng)堅固、可靠，且價格較低。

3．3電動車用電機的發(fā)展趨勢

在電動車發(fā)展初期，多采用直流電動機。在試制大客車時用串勵電動機，在小客車及小貨車上用并勵、復(fù)勵電動機。隨著永磁材料的發(fā)展，永磁直流電動機也有所應(yīng)用。直流電動機的優(yōu)點是有比較好的控制特性。但它重量大，效率低，價格貴，而且由于電刷和滑環(huán)的存在，需要維護(hù)，電刷磨損又會造成不安全工作。因此，隨著電力電子器件的發(fā)展，交流電動機逐漸成熟，直流電動機逐漸被交流電動機所取代。這次會議參展的電動機也以使用交流電動機為主。

異步電動機以其低費用、高可靠性、高速、低轉(zhuǎn)矩波動/噪聲和不用位置傳感器等優(yōu)點而首先被選用，矢量控制的異步電動機更以其優(yōu)異的性能成了電動車的第一選擇。本次參展的美國通用汽車公司的EVl、福特汽車公司的Ranger EV以及國內(nèi)遠(yuǎn)望公司的電動客車都采用了異步電動機。以．EVl為例，其性能見附表，EVl是曾在1990年芝加哥汽車博覽會上引起轟動的“沖擊”(Impact)概念車的商品化車。可以看出，它的續(xù)駛里程和最高時速都達(dá)到很高的數(shù)值。但同時可見，電動機功率很大，電池電壓很高，其性能與電動機功率或與電池電壓的比值并不高。這是由于異步電動機存在比較大的銅損，使效率下降。特別是在低速時，效率更低，這是它的致命弱點。

以永磁同步電動機和無刷直流電動機為代表的交流永磁電動機以其低重量、高效率這一特別的優(yōu)勢而在電動車領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用。這類電動機的價格偏高，但隨著批量生產(chǎn)和永磁材料價格的進(jìn)一步下降，它的價格會下降。這類電動機也有它的弱點，由于功

率電源電壓的限制，原邊繞組的匝數(shù)不能超過一定數(shù)值。因此，對于電動機，提高旋轉(zhuǎn)頻率和不增大電流而提供要求的輸出功率很困難。即在高轉(zhuǎn)速下如要提供足夠的輸出功率就必須增大電流，這就消耗了大量的電能，降低了效率；若不增大電流，則輸出功率下降，電動車不能正常運行。本次參展使用永磁同步電動機有代表性的是日本豐田公司的RAV4 EV，使用無刷直流電動機有代表性的是清華大學(xué)等研制的電動輕型客車和中科院北京三環(huán)公司的電動轎車。它們的性能見附表。RAV4 EV使用了高性能的鎳氫電池，其最高時速和續(xù)駛里程都較高，已達(dá)實用化階段。清華大學(xué)和三環(huán)公司的電動車使用鉛酸電池，指標(biāo)也很高。

開關(guān)磁阻電機結(jié)構(gòu)簡單、緊密、堅固、效率高，低速時可提供很大的轉(zhuǎn)矩，且驅(qū)動器結(jié)構(gòu)簡單，它曾被專家預(yù)測為電動車領(lǐng)域的一匹黑馬。它的缺點主要是振動和噪聲較大。本次參展使用開關(guān)磁阻電機的典型電動車是意大利菲亞特公司的菲亞特500型電動車，其性能見附表。可以看出，在一定功率下，它所能提供的最大轉(zhuǎn)矩較大，即最大轉(zhuǎn)矩與功率之比較大。

可見，電動車使用的各種電動機各有優(yōu)點，同時又都有其不利的一面，從而使它們并不能完全適合于電動車。因此，繼續(xù)開發(fā)適用于電動車的電動機仍是電機工作者的任務(wù)。哈爾濱工業(yè)大學(xué)研究的多態(tài)電機就是這樣一種嘗試。這是一種融混合式步進(jìn)電動機和異步電動機的結(jié)構(gòu)于一體的電機，即在傳統(tǒng)的混合式步進(jìn)電動機的轉(zhuǎn)子槽內(nèi)配置一套籠型繞組，將定子鐵心分為兩段，兩段定子鐵心之間放置一個軸向電磁勵磁線圈，其余結(jié)構(gòu)與混合式步進(jìn)電動機相同。低速時，給電機定子繞組按混合式步進(jìn)電動機方式供電，則電機作為混合式步進(jìn)電動機運行。高速時，給電機定子繞組按異步電動機方式供電，同時軸向電磁勵磁線圈通電產(chǎn)生對磁鋼去磁的軸向磁場，使磁鋼對電機運行不產(chǎn)生或產(chǎn)生很小的影響，這時電機作為異步電動機運行。這樣，這種多態(tài)電機同時具有混合式步進(jìn)電動機低速時高轉(zhuǎn)矩和異步電動機高速時高效率的優(yōu)點，具有較高的高低速綜合性能和較寬的運行速度范圍。這次參展的EV96—1型電動轎車就是使用的這種多態(tài)電機，目前這種電機仍正在研制中。

3．4驅(qū)動方式的發(fā)展趨勢

傳統(tǒng)燃油汽車的驅(qū)動系統(tǒng)中包括發(fā)動機、減速器和差速器。這是由于內(nèi)燃機的速度范圍窄，必須用減速器來擴大速度范圍。使用差速器是便于轉(zhuǎn)向。減速器和差速器為一系列傳動齒輪，它們在汽車運行中消耗一部分機械能，使車輪得到的功率不到發(fā)動機功率的2/3，大大降低了汽車的效率。由于電動機與發(fā)動機的不同特點，電動車可以采用四種驅(qū)動方式：與傳統(tǒng)燃油汽車相同；省略減速器；進(jìn)一步省略差速器，電動機同軸驅(qū)動車輪，即軸驅(qū)；將電動機直接裝在車輪內(nèi)，即輪驅(qū)。可以看出。輪式驅(qū)動既完全消除了傳動中的機械磨損，提高了傳動效率，又具有最小的體積、最輕的重量，同時故障率降低。因此，輪式驅(qū)動是電動車最佳的驅(qū)動方式。國內(nèi)外對輪式驅(qū)動有過一定的研究，如在第26屆東京Motor展覽會上，東京電力公司推出的IZA型電動車就采用了四輪直接驅(qū)動方式，其最高時速為176km/h，1次充電行駛距離為548km(以40km/h恒速)，用的是鎳鎘電池，它是當(dāng)時性能最佳的電動車，這無疑與輪式驅(qū)動方式有關(guān)。本次參展采用輪式驅(qū)動的只有兩家，即中科院北京三環(huán)公司和哈爾濱工業(yè)大學(xué)的電動車。因為輪式驅(qū)動控制方式較為復(fù)雜，故需要在控制上多做工作。

4結(jié)論

a．作為電動車用電機，直流電動機已逐步被淘汰。

b．異步電動機、交流永磁電動機和開關(guān)磁阻電動機都已被用來驅(qū)動電動車，它們各有自己的優(yōu)勢，但也都有各自的弱點，并不完全適合于電動車。

c．進(jìn)一步研究更適合于驅(qū)動電動車的電動機是電機工作者的任務(wù)。多態(tài)電機是一種有前途的電機。

d．輪式驅(qū)動是電動車最佳的驅(qū)動方式。