電機小課堂
感應電動機又稱“異步電動機”，即轉子置于旋轉磁場中，在旋轉磁場的作用下，獲得一個轉動力矩，因而轉子轉動。 轉子是可轉動的導體，通常多呈鼠籠狀。定子是電動機中不轉動的部分，主要任務是產生一個旋轉磁場。旋轉磁場并不是用機械方法來實現。而是以交流電通于數對電磁鐵中，使其磁極性質循環改變，故相當于一個旋轉的磁場。這種電動機并不像直流電動機有電刷或集電環，依據所用交流電的種類有單相電動機和三相電動機。
異步電動機(感應電動機)在新能源汽車中的應用
異步電動機的特點
異步電動機有下面的優點：結構緊湊、堅固耐用;運行可靠、維護方便;價格低廉，體積小、質量輕;環境適應性好;轉矩脈動低，噪聲低。交流異步電動機成本低而且可靠性高，逆變器即便損壞而產生短路時也不會產生反電動勢，所以不會出現急剎車的可能性。因此，廣泛應用于大型高速的電動汽車中。三相籠型異步電動機的功率容量覆蓋面很廣，從零點幾瓦到幾千瓦。它可以采用空氣冷卻或液體冷卻方式，冷卻自由度高、對環境的適應性好，并且能夠實現再生制動。與同樣功率的直流電動機相比較，效率較高、重量約要輕一半左右。
同時它有下面的缺點：功率因數低，運行時必須從電網吸收無功電流來建立磁場;控制復雜，易受電機參數及負載變化的影響;轉子不易散熱;調速性能差，調速范圍窄。
優勢分析：新能源汽車專用的電動機，通過從電池中獲取有限的能量產生動作，所以要求其在各種環境下的效率都要很好。因而，在性能上要求比一般工業用的電動機更加嚴格。適合作為電動汽車專用的電機需要滿足幾個特性：由高速化而生的小型輕量化(堅固性)、高效性(一次充電后的續駛里程長)、低速大轉矩情況下的大范圍內的恒定輸出特性、壽命長以及高可靠性、低噪聲性和成本低廉。 但是現實中全部滿足以上幾個特性的電機還未被開發出來。目前更適于新能源汽車的電機是交流異步電機和PM電動機。
異步電動機的控制系統
由于交流三相感應電機不能直接使用直流電，因此需要逆變裝置進行轉換控制。新能源汽車減速或制動時，電機處在發電制動狀態，給蓄電池充電，實現機械能轉換為電能。在新能源汽車上，由功率半導體器件構成的 PWM 功率逆變器把蓄電池電源提供的直流電變換為頻率和幅值都可以調節的交流電。三相異步電動機逆變器的控制方法主要有 V/f恒定控制法、轉差率控制法、矢量控制法和直接轉矩控制法(DTC)。20世紀90年代以前主要使用前兩種控制方式，但是因轉速控制范圍小，轉矩特性不理想，而對于需頻繁起動、加減速的電動車并不適合。現在，后兩種控制方式目前處于主流的地位。
異步電動機的應用現狀
在美國，異步電動機應用的較多，這也被人為是和路況有關。在美國，高速公路已經具有一定的規模，除了大城市外，汽車一般以一定的高速持續行駛，所以能夠實現高速運轉而且在高速時有較高效率的異步電動機得到廣泛應用。在我國，隨著高速公路規模的發展，交流異步電動機在新能源汽車上的應用也會越來越重要。
異步電動機(感應電動機)在新能源汽車中的應用
異步電動機的特點
異步電動機有下面的優點：結構緊湊、堅固耐用;運行可靠、維護方便;價格低廉，體積小、質量輕;環境適應性好;轉矩脈動低，噪聲低。交流異步電動機成本低而且可靠性高，逆變器即便損壞而產生短路時也不會產生反電動勢，所以不會出現急剎車的可能性。因此，廣泛應用于大型高速的電動汽車中。三相籠型異步電動機的功率容量覆蓋面很廣，從零點幾瓦到幾千瓦。它可以采用空氣冷卻或液體冷卻方式，冷卻自由度高、對環境的適應性好，并且能夠實現再生制動。與同樣功率的直流電動機相比較，效率較高、重量約要輕一半左右。
同時它有下面的缺點：功率因數低，運行時必須從電網吸收無功電流來建立磁場;控制復雜，易受電機參數及負載變化的影響;轉子不易散熱;調速性能差，調速范圍窄。
優勢分析：新能源汽車專用的電動機，通過從電池中獲取有限的能量產生動作，所以要求其在各種環境下的效率都要很好。因而，在性能上要求比一般工業用的電動機更加嚴格。適合作為電動汽車專用的電機需要滿足幾個特性：由高速化而生的小型輕量化(堅固性)、高效性(一次充電后的續駛里程長)、低速大轉矩情況下的大范圍內的恒定輸出特性、壽命長以及高可靠性、低噪聲性和成本低廉。 但是現實中全部滿足以上幾個特性的電機還未被開發出來。目前更適于新能源汽車的電機是交流異步電機和PM電動機。
異步電動機的控制系統
由于交流三相感應電機不能直接使用直流電，因此需要逆變裝置進行轉換控制。新能源汽車減速或制動時，電機處在發電制動狀態，給蓄電池充電，實現機械能轉換為電能。在新能源汽車上，由功率半導體器件構成的 PWM 功率逆變器把蓄電池電源提供的直流電變換為頻率和幅值都可以調節的交流電。三相異步電動機逆變器的控制方法主要有 V/f恒定控制法、轉差率控制法、矢量控制法和直接轉矩控制法(DTC)。20世紀90年代以前主要使用前兩種控制方式，但是因轉速控制范圍小，轉矩特性不理想，而對于需頻繁起動、加減速的電動車并不適合。現在，后兩種控制方式目前處于主流的地位。
異步電動機的應用現狀
在美國，異步電動機應用的較多，這也被人為是和路況有關。在美國，高速公路已經具有一定的規模，除了大城市外，汽車一般以一定的高速持續行駛，所以能夠實現高速運轉而且在高速時有較高效率的異步電動機得到廣泛應用。在我國，隨著高速公路規模的發展，交流異步電動機在新能源汽車上的應用也會越來越重要。
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