电动汽车驱动电机的类型都有哪些？有哪些优缺点？

一、电动汽车驱动电机的类型都有哪些？有哪些优缺点？

本文梳理了电动汽车用电机的发展现状，根据目前已经量产的50多家电动车用电机的典型电机设计与应用进展情况，从不同的方向进行一个描述总结。从电机的角度主要的研发现状可以总结为以下几点：

一、电机类型永磁化

永磁化已经成为了行业的标配，电励磁及感应电机的研发应用逐渐增多。另外，一些特种电机的研发也在持续的进行。如开关磁阻电机、轴向电机、无稀土永磁电机等。目前市场上的各种纯电和混动新能源汽车，永磁同步电机占多数，感应电机占一小部分，这两种电机基本就是电动乘用车驱动电机的全部了。相比永磁同步电机，交流感应电机体积较大，但是价格适中，但是感应电机可以做得功率很大并且不存在退磁问题，所以一些大型车或者追求性能的电动汽车，比如特斯拉Model S和蔚来ES8，都采用感应电机。总的趋势来讲，永磁化是一个方向，不过在大功率以及高速的应用下感应电机还是有自己的一席之地。

其他类型的电机主要是在特种车辆上进行应用；开关磁阻电机：Turntide Technologies公司通过在电机中放置传感器来追踪转子运动，已经克服了很多此类电机的问题。工程师使用机器学习算法来确定开关电流的正确时间。工程师设计出一种无传感器开关磁阻电机，将振动最小化。轴向磁通电机：比利时Magnax公司的产品减少电机重量、尺寸和成本。他们的设计旨在把转子和定子齿部的空气间隙减到最小。电机使用了SRS的方式，两个转子，各位于定子的一边，将其围住。在这种配置中，定子支撑起电磁齿轮，但并不充当转子的支撑或轭。轭是一个占定子质量三分之二的钢制圆筒。若没有轭，电机重量可大大减轻，该公司估计这一做法可让电动汽车续航能力提升7%。双向磁通电机：Linear Labs公司（位于美国得克萨斯州达拉斯-沃斯堡）采用了另一种方式，该公司选择在一个电机中结合轴向和径向磁通设计。该公司的“三维（3D）周向通量电机”（three-dimensional circumferential flux motor）包括围绕定子的4个转子。中央转子在定子内部旋转，而第二个转子在定子外部旋转。另外两个转子分别位于定子的左右两端，总共有4个磁通源，各个转子在运动的方向上都会产生扭矩。

二、扁线电机or圆线电机

扁线电机渗透率快速提升。2021 年特斯拉换装国产扁线电机，带动渗透率大幅提升，扁线电机的趋势已经确定。众多潜在爆款车型使用扁线电机，预计 2025 年渗透率将快速提升至 95%。众多高端车型均搭载扁线电机，比亚迪的 DMI 车型和 e++平台全系都是扁线电机，大众 MEB、蔚来 ET7、智己 L7、极 氪 001 等明星车型采用的都是扁线电机。扁线电机能大幅度提升转换效率。在WLTC工况，扁线电机比传统圆线电机的转换效率高 1.12%；在全域平均下，两者效率值相差2%；在市区工况（低速大扭矩），两者效率值相差10%。按照典型的续航500km的 A 级轿车（搭载 60kwh电池包和 150kw 电机）计算，WLTC 工况下，搭载扁线电机的电池成本节约 672 元，市区工况下，电池成本节约 6000 元。

扁线的槽满率大于圆线，当槽满率越高时相同功率电机所需要的铜线更短，进而电阻降低发热减少。从理论上来说，圆线的净槽满率一般在约40%左右，而扁线则可以提升至70%。 由于圆线的截面为圆形，不可避免在导线间存在不规则缝隙，而扁线间的间隙更小，槽满率更高。扁线电机的高效率区间比圆线电机高出许多，圆线电机的高效区一般要求是效率＞85%的区间占比不低于 85%，被称为“双 85”。而扁线电机的效率>90%的 区间占比不低于 90%，被称为“双 90”。电机的效率与转速和扭矩相关，市区工况中出现的频繁启停工况属于低转速 高扭矩工况，而这正是圆线电机的低效率区间，而扁线电机在该工况下的转换效率更高。

扁线电机散热性能好：温升相对圆线电机降低10%。因扁线相对圆线更为紧密的接触，散热性提升，研究发现高槽满率下绕组间的导热能力是低槽满率的150%。绕组在热传导能力上具有各向异性，轴向的热传导能力是径向方向的100倍。更低的温升条件下，整车可以实现更好的加速性能。电磁噪音低：整车更安静。 扁线电机导线的应力比较大，刚性比较大，电枢具备更好的刚度，对电枢噪 音具有抑制作用；可以取相对较小的槽口尺寸，有效降低齿槽力矩，进一步降低 电机电磁噪音。小体积带来高集成效率，契合多合一电驱发展趋势：因扁线更高的槽满率，同功率电机铜线用量和对应定子较少，体积有望下降30%。此外，扁线电机因更为先进绕线方式带来更易裁剪的电机端部，与圆线电 机相比减少15-20%的端部尺寸，空间进一步降低，实现电机小型化和轻量化。

扁线电机大规模应用也需要克服一些缺点，比如良品率低，转速上不去，标准化难以及专利壁垒等。在高端车型中为满足对高性能的追求，搭配扁线电机数量也开始由原来的单电机增加到双电机，例如保时捷首款纯电动跑车Taycan，甚至部分车型会搭配三电机。

绝缘 车规级新能源汽车用扁线对耐热性要求高，主要采用耐温≥180℃的聚酯亚胺漆包线漆、聚酰胺酰亚胺漆包线漆、聚酰亚胺漆包线漆这三种耐高温绝缘材料进行漆包。聚酯亚胺漆具有较好的电气性能和机械强度，且耐热冲击和耐软化击穿。在180级及以上复合涂层漆包线制造中作为底漆涂层的主要材料，在高附着和耐氟利昂的家用电器中得到广泛应用。聚酰胺酰亚胺漆耐热性高，不仅漆膜硬度和非软化性很大，并且对导体粘合力较高，最先得到产业化，可在 210℃下长期使用。用于耐高温电机电气电子元 件的线圈绕组，被用作电磁线的绝缘涂层。聚酰亚胺漆耐热性能优异，同时能够耐老化，耐高压电击穿等。其主要运用 于绝缘漆覆包电磁线，或作为耐高温涂料应用于电气行业、航空航天、石油管道 等。

三、高压化

研究方向：800V 被认为是下一代电动车必经之路，2019 年保时捷发布全球首款 800V 车型 Taycan。现代 E-GMP5、奔驰 EVA、通用第三代纯电动平台以及大众 Trinity， 都选择了800V 电压平台。吉利SEA浩瀚平台、广汽、奇瑞、上汽等车企都在规划800V的方案，800V成为车企新一轮竞争的制高点。优势：800V能显著降低高压线束线径，减少发热，降低质量，节约线束成本。电压等级从400V提高800V，根据最简单的P=UI，在输出相同功率的情况下，800V系统所传输的电流就更小，线缆线径和重量就可以降低，节省线束的成本及安装空间。劣势：800V平台下电晕腐蚀出现概率增加，电晕腐蚀会对电机绝缘造成重大危害。电晕放电是指气体介质在不均匀电场中的局部自持放电，是最常见的一种气体放电形式。通常发生在在曲率半径很小的尖端电极附近，如绕组出槽口处、绕组绝缘层内部等。电晕即气隙放电，部分能量转换为光、热、声、 电磁等，会造成 1）热效应局部温度升高，绝缘老化等；2）机械损坏，大量带电 离子“电子和正负离子”以高能量和高速度撞击，造成绝缘层机械强度降低、局部放电区域绝缘层出现麻点、麻坑、孔眼等绝缘失效问题；3）化学损坏，气体局部 放电形成臭氧，臭氧化学性质不稳定，易生成氧化氮，再与水蒸气反应生成硝酸， 腐蚀绝缘层。技术路线：要满足800V的技术要求，主要通过两种技术路线：1）厚漆膜工艺，2）薄 漆膜+PEEK 膜包工艺；提升漆膜厚度是最简单有效的途经，漆包线的绝缘性能与漆膜厚度成正比， 现在主流的新能源扁线的结构是：内层为铜扁线导体，根据扁线性能要求和使用 领域不同，铜扁线导体外涂设有二层或者三层绝缘漆膜，漆膜具体包括底漆层、 耐电晕漆层和面漆层。第一层为聚酯亚胺或者聚酰胺酰亚胺漆膜，第二层为耐电 晕漆膜，第三层为聚酰胺酰亚胺或者聚酰亚胺漆膜。

四、冷却形式多样化

电动机主要冷却方式有自然冷却、风冷和液冷。在电机必须封闭防护，或者无强风的应用环境中，采用最多的是内油冷方式，比如AVL 设计的高速电机采用的 定子槽内油冷的方式的组合。有些电机也采用绕组喷油冷却+定子油冷+转子油冷等多种方式的组合液冷的形式：电机冷却系统处于较低温度时，冷却液泵不工作。温度上升后，冷却液泵工作。冷却液泵的工作温度不能超过75℃，最合适的工作温度应该低于65℃。电动汽车驱动电动机与控制器的冷却系统主要依靠冷却水泵带动冷却液在冷却管道中循环流动，通过在散热器的热交换等物理过程，冷却液带走电动机与控制器产生的热量。为使散热器热量散发更充分，通常还在散热器后方设置风扇。电动机在工作时，总是有一部分损耗转变成热量，它必须通过电动机外壳和周围介质不断将热量散发出去，这个散发热量的过程，我们就称为冷却.

五、高功率化

高功率密度，整车动力更强劲。 电机的功率与铜含量成正相关，根据上汽绿芯频道评估，扁线电机槽满率提 升，相同体积下铜线填充量增加 20-30%，输出功率有望提升 20-30%，整车动力 更强劲。 国家政策层面倡导高电机功率密度。“十三五”规划中提出，新能源乘用车电 机功率密度应满足4.0kw/kg，高于当前圆线电机约 3.5kw/kg 的水平。在圆线电机 功率密度提升进入困难模式的当前，发展扁线电机是必然之路，根据摩恩电气的 公告显示，当前领先企业的扁线电机的功率密度约4.5kw/kg。

六、高速化

新能源电驱动系统呈高速化发展趋势，转速水平从主流的15000rpm升级到18000rpm甚至20000rpm转以上。但是高速化带来的分散热、转子结构、振动噪音、高效设计、轴承等问题又不得不去解决。高速电机的转子结构必须要克服的离心应力，一般在“高速”的范围内采用金属护套、转子本身结构等，而在超过18000的范围内采用碳纤维缠绕。

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二、pwm驱动直流碳刷电机优缺点？

优点:系统的响应速度和稳定精度等指标比较好;电枢电流的脉动量小，容易连续，而且可以不必外加滤波电抗也可以平稳工作;系统的调速范围宽;使用元件少。

2.直流无刷电机直流无刷电机由电动机、转子位置传感器和电子开关线路三部分组成。直流电源通过开关线路向电动机定子绕组供电，电动机转子位置由位置传感器检测并提供信号去触发开关线路中的功率开关元件使之导通或截止，从而控制电动机的转动。在应用实例中，磁极旋转，电枢静止，电枢绕组里的电流换向借助于位置传感器和电子开关电路来实现。电机的电枢绕组作成三相，转子由永磁材料制成，与转子轴相连的位置传感器采用霍尔传感器。3600范围内，两两相差1200安装，共安装三个。为了提高电机的特性，电机采用二相导通星形三相六状态的工作方式。开关电路采用三相桥式接线方式。

三、怎么用硬盘自带的驱动板驱动电机？

答:用硬盘自带的驱动板驱动电机的方法如下。这是一个用来驱动硬盘电机的驱动板。驱动方案使用TI的DRV11873芯片，电流可以达到1.5A。

跳线及端口功能：FOUT：转速频率输出，转速（r/min）=FOUT/3；

F/S：低速/高速模式选择，短接（接地）为低速模式反之为高速模式。

F/R：方向选择，短接（接地）为反转，反之为正转。

PWM为555输出的占空比信号，用于电机调速，不接默认为最高速度。这就是用硬盘自带的驱动板驱动电机的方法。

CURRENT电位器可调芯片的驱动电流，SPEED可调555输出的占空比，也就是调速。

四、伺服电机典型的驱动方式及优缺点？

伺服电机的典型驱动方式有以下几种：1. 位置模式：根据给定的目标位置，通过控制电压和电流来驱动伺服电机，使其准确达到目标位置。优点是控制精度高，能够实现高精度位置控制；缺点是较复杂，需要较为复杂的控制算法。2. 速度模式：根据给定的目标速度，通过控制电压和电流来驱动伺服电机，使其准确达到目标速度。优点是控制简单，算法较为直观；缺点是对于突变的速度变化较敏感，可能导致不稳定。3. 力矩模式：根据给定的目标力矩，通过控制电压和电流来驱动伺服电机，使其产生指定力矩。优点是能够实现对负载的精确控制；缺点是需要较为复杂的控制算法。4. 压力模式：根据给定的目标压力，通过控制电压和电流来驱动伺服电机，使其产生指定压力。优点是能够实现对压力负载的精确控制；缺点是对于运行速度的变化较为敏感。总的来说，不同的驱动方式适用于不同的应用场景。位置模式适合需要精确定位的任务，速度模式适合需要快速响应的任务，力矩模式适合需要对负载进行精确控制的任务，压力模式适合需要对压力进行精确控制的任务。选择合适的驱动方式可以提高伺服电机的效率和性能。

五、交流电机驱动系统的优缺点？

交流异步电机的优点:它具有结构简单、制造容易、价格低廉、运行可靠、维护方便、坚固耐用等一系列优点。

异步电机有较高的运行效率和较好的工作特性，从空载到满载范围内接近恒速运行，能满足大多数工农业生产机械的传动要求。

交流异步电机的缺点:与直流电动机相比，其启动性和调速性能较差；与同步电动机相比，其功率因数不高，在运行时必须向电网吸收滞后的无功功率，对电网运行不利。

六、180电机用什么驱动？

这是松下的伺服交流电机 功率0.5千瓦 需要配伺服驱动器，控制器。

七、大变频器驱动小电机：解读电机驱动技术的发展

大变频器驱动小电机是一种电机驱动技术，它能够通过改变电源频率来实现对电机速度的调节。随着技术的不断进步和应用范围的扩大，大变频器驱动小电机在各个行业中得到了广泛的应用。

什么是大变频器驱动小电机？

大变频器是一种电力电子设备，它能够将电源交流电转换为可调的交流电。而小电机是指功率较小的电动机，它们的转速通常是固定的。

大变频器驱动小电机的基本原理是通过改变输入电源频率来改变电机的转速。传统的小电机驱动方式往往是通过改变输入电压来改变转速，但这种方式的效果有限。而大变频器驱动小电机则能够更加精确地控制电机的速度和转矩，从而满足不同工作场景的需求。

大变频器驱动小电机的优势

大变频器驱动小电机相比传统的驱动方式具有以下几个优势：

• 节能高效：大变频器通过改变电源频率来调整电机转速，有效降低了电机的能耗。
• 减轻负载：大变频器能够根据实际工况需求调整电机转矩，从而减轻电机的负载。
• 提高精度：大变频器能够更加精确地控制电机的速度和转矩，使其在工艺要求高的场景下得以应用。
• 提高可靠性：大变频器采用先进的电路保护技术，能够有效延长电机的使用寿命。

大变频器驱动小电机的应用领域

大变频器驱动小电机已经广泛应用于各个行业，如工程机械、制造业、化工、纺织、食品等。它们在提高设备效率、改善产品质量、降低能耗等方面发挥了重要作用。

电机驱动技术的未来发展

随着科技的不断进步，电机驱动技术也在不断演进。未来，大变频器驱动小电机将会更加智能化、高效化。新的驱动技术将更加注重节能环保、安全可靠、自适应等方面的需求，为各行各业提供更好的解决方案。

感谢您阅读本文，希望通过对大变频器驱动小电机的解读，您对电机驱动技术的发展有了更深入的了解。如有任何问题，请随时与我们联系。

八、电机驱动板怎么用？

1、电机驱动板是与电机配套的、使电机正常运转的电路。这个驱动板，是特定电机运行时所需要的装置。

2、特定电机是指：①、无刷电机：电机驱动板可以把直流电流转变为3相、或4相电流，使无刷电机得到旋转磁场而转动，可以说无刷电机离开电机驱动板是无法工作的；②、小型直流电机：有的小型直流电机需要稳定的速度，如录音机的主导轴电机，对速度要求极高，内置的电子装置也称为电机驱动板。

九、四电机四轮独立驱动优缺点？

全时四驱是公路过弯极限最高的传动方式，它可以实现车辆高速过弯时每个车轮分配到最佳的驱动力。因此这种技术被大量讲求操控性能的大排量轿车采用，而装配它们的主要目的就是为了提高有效驱动力和过弯极限。

缺点

　1、操控性差：由于发动机和驱动系统等主要部件都集中在车辆前部，车辆后部配重较轻，后轮很容易失去抓地力，尤其是在湿滑的路面上

　　2、转向不足：由于前轮同时承担了转向和驱动的功能，因此先天具有转向不足的问题，高速过弯转向不足尤为明显

　　3、前桥负荷过大，影响舒适性：前驱车前轮既要负责驱动又要负责转向，并且由于车辆前部配重较大，前轮的磨损更严重，加速或制动时对前桥的负担过重，抬头和点头现象更明显，影响乘坐的舒适性

十、特斯拉用的是什么驱动电机？

特斯拉用的是交流调速驱动电机。

特斯拉汽车之所以采用交流调速系统而不采用直流调速系统，是因为交流调速系统具有如下优点：交流电机结构简单，便于日常维护;交流电机坚固耐用、重量轻，需要动态响应高的场合(精密、高速控制)时优势显着;调速的动态性能好，经济可靠;功率因数高、谐波小；电机效率高、节能效果好(相比直流综合节电率在15-25%)。

虽然交流电机调速传动有优点，但它也存在以下不足之处有待提高：线路复杂，电机控制难度大;交流变频调速装置初期投入成本略高。

特斯拉汽车的心脏是它的3相，4极感应电动机，它的重量只有70磅。根据特斯拉的声明和独立测试，特斯拉汽车可在约四秒加速到60英里每小时，最高速度能达到大约130英里每小时。特斯拉汽车甚至可以在非常低的转速产生较大的扭矩，并使电动机维持在大马力状态，它可以达到13000转，这是大多数内燃机无法做到的。