永磁同步電機為何更受主流車企青睞?

在新能源汽車蒸蒸日上發展的當下,我們從討論燃油車的發動機好不好轉換為討論電車的三電系統、電機類型和性能。驅動電機作為三大核心部件之一,其一般以永磁同步電機、交流異步電機、直流電機等幾類為主,目前國內大多車企都選擇采用永磁同步電機。

永磁同步電機的“永磁”是指在制造電機轉子時加入永磁體,使電機的性能得到進一步的提升,而“同步”則指轉子的轉速與定子繞組的電流頻率始終保持一致。

永磁同步電機在轉子上嵌入永磁體后,由永磁體來建立轉子磁場,在正常工作時轉子與定子磁場同步運行,轉子中無感應電流,不存在轉子電阻損耗,只此一項就可以較大程度提高電機效率。

永磁同步電機的轉子自帶磁力,這使得電機的功率密度較大,相對其它電機效率更高、調速性能拔尖,且發熱小,因此電機冷卻結構簡單,具有體積小、重量輕、噪聲小的優勢?,F在國內多數車企傾向采用永磁同步電機,如藝達永磁同步電機,其轉子總成含有釹鐵硼永磁體,整體電機結構緊湊,更具輕量化優勢。永磁同步電機結構允許的過載電流大,可靠性顯著提高,采用全封閉結構,無傳動齒輪磨損、無傳動齒輪噪聲,可實現免潤滑油、免維護。


永磁同步電機工作原理


永磁同步電機工作方式分為兩種:一種是通過變頻調速器控制電機達到同步,一種是通過異步起動方式來達到同步。

變頻調速器方式:永磁同步電機的電源采用變頻調速器提供,啟動時變頻器輸出頻率從0開始連續上升到工作頻率,電機轉速則跟隨變頻器輸出頻率同步上升,改變變頻器輸出頻率即可改變電機轉速。

異步起動方式:永磁同步電機的啟動和運行是由定子繞組、轉子鼠籠繞組和永磁體這三者產生的磁場的相互作用而形成。在不需要調速的場合直接用三相交流電供電的方法是在永磁轉子上加裝籠型繞組。

目前永磁同步電機所采用的永磁材料多數以釹鐵硼為主,釹鐵硼是目前磁性最高的永磁材料,由于永磁材料的昂貴,其占據整體材料的一大半成本,且屬于稀有資源,所以永磁同步電機的成本較高。另一點是電機高溫(溫度達150℃-180℃)、環境高溫等情況下,溫差變化大容易導致退磁現象。

釹鐵硼永磁材料

現在技術壁壘不斷突破,如調整優化磁鋼、增加永磁體厚度、降低調整轉子溫升等解決方式來減少退磁現象。我國是稀土資源大國,擁有全球70%的稀土資源,釹鐵硼磁性材料的總產量達到全球的80%,目前國內市場已經涌現了不少成熟高效的永磁同步電機,國內主流車企大多對永磁同步電機更為青睞。永磁同步電機市場及技術方案也仍有很大的發展空間,未來藝達也將繼續研發創新,探索更多可能性。