誰(shuí)來(lái)決定電動(dòng)汽車的電機(jī)轉(zhuǎn)速？

BGND 2016-09-11

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交流異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速與誰(shuí)有關(guān)?　　

為了弄清楚交流異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速與哪些因素有關(guān)，這里再將異步電動(dòng)機(jī)的工作原理介紹一遍：
　　

首先，異步電動(dòng)機(jī)的定子繞組接通三相電源后，由于三相電源的相與相之間的電流在相位上相差120°，而且定子中的三個(gè)繞組在空間方位上也互差120°，這樣，定子繞組就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。
　　

其次，定子繞組產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)后，轉(zhuǎn)子導(dǎo)條(籠條或繞組)將切割旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的磁力線而產(chǎn)生感應(yīng)電流，進(jìn)而產(chǎn)生轉(zhuǎn)子感應(yīng)磁場(chǎng)。在楞次定律的作用下，轉(zhuǎn)子就會(huì)跟著定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)同方向轉(zhuǎn)動(dòng)，并且轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速低于定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速2%~5%，也就是說(shuō)轉(zhuǎn)子的速度比定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速慢一些。如果假設(shè)轉(zhuǎn)子與定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速差為s，那么：
　　

異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速=轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速=定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速×(1-s)
　　

因此，只要控制定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速，就能同時(shí)控制電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。

永磁同步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速與誰(shuí)有關(guān)?　

永磁同步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)與定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)無(wú)關(guān)，它是通過(guò)轉(zhuǎn)子自身所嵌的永磁體而自生的磁場(chǎng)，因此轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)不受楞次定律限制，只是依據(jù)同性相斥、異性相吸的原理作用，而且轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與定子磁場(chǎng)完全一致(也正因此才被稱為同步電動(dòng)機(jī))，即轉(zhuǎn)子與定子磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速差s=0，即：
　　

同步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速=轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速=定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速
　　

因此，永磁同步電動(dòng)機(jī)與交流異步電動(dòng)機(jī)一樣，只要控制定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速，就能同時(shí)控制電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。

怎樣調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速

由上節(jié)知道，不論是交流異步電動(dòng)機(jī)，還是永磁同步電動(dòng)機(jī)，只要調(diào)節(jié)定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速，就能控制電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。
　　

定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速與電源頻率和磁極對(duì)數(shù)有關(guān)，具體計(jì)算公式是：
　　定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速：n=60f/P
　　式中，n為定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速(r/min);f為電源頻率(Hz);P為磁場(chǎng)的磁極對(duì)數(shù)(磁極數(shù)除2)。
　　

再根據(jù)上節(jié)中公式，就可得出下式：
　　交流異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速：n=(1-s)60f/P
　　永磁同步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速：n=60f/P
　　式中，s是磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速之間的轉(zhuǎn)速差(約為2%~5%)。
　　

根據(jù)此式我們知道，控制交流異步電動(dòng)機(jī)和永磁同步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速都一樣，都有兩種方法：
　　1)變磁極法(即調(diào)節(jié)P)。
　　2)變頻法(即調(diào)節(jié)f)?！　?/section>

以往多用改變磁極的方法來(lái)調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，但隨著半導(dǎo)體技術(shù)和電子技術(shù)的進(jìn)步，現(xiàn)在的電動(dòng)汽車都是調(diào)節(jié)電源頻率，也就是變頻調(diào)速，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)交流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的控制，而且是無(wú)級(jí)調(diào)速。
　　

變頻調(diào)速在生活中并不陌生，我們現(xiàn)在的家用空調(diào)都采用變頻調(diào)速，都是通過(guò)調(diào)節(jié)電源頻率來(lái)調(diào)節(jié)空調(diào)的溫度。至于變頻的原理是什么，怎樣實(shí)現(xiàn)變頻的，那就是電氣自動(dòng)化專業(yè)以及電子專業(yè)的內(nèi)容了，在此不作贅述。

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