電動汽車電動機(jī)的工作原理是什么
電動汽車電動機(jī)是依靠電磁感應(yīng)原理,將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能來驅(qū)動車輛的。具體而言,電流通過定子繞組產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場,該磁場作用于轉(zhuǎn)子,使其產(chǎn)生磁電動力旋轉(zhuǎn)扭矩。比如直流電機(jī),定子磁極與通電后形成磁場的轉(zhuǎn)子相互吸引促使電機(jī)旋轉(zhuǎn);交流電機(jī)如單相異步電機(jī),通過電容移相產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場帶動轉(zhuǎn)子。正是這樣的原理賦予了電動汽車前行的動力 。
從更細(xì)致的角度來看,電動汽車電動機(jī)依據(jù)所使用電源的差異,主要劃分為直流電動機(jī)和交流電動機(jī)這兩大類型。
先來說說直流電機(jī),它主要由定子和轉(zhuǎn)子構(gòu)成。定子帶有磁極,而轉(zhuǎn)子則設(shè)置有繞組。當(dāng)電流通過時,轉(zhuǎn)子會形成磁場,此時定轉(zhuǎn)子磁極之間會出現(xiàn)夾角。在定轉(zhuǎn)子磁場相互吸引的作用下,電機(jī)就開始旋轉(zhuǎn)起來。而且,通過改變電刷的位置,能夠改變定轉(zhuǎn)子磁極夾角的方向,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向的控制。這種直流電機(jī)在早期的電動汽車中應(yīng)用較為廣泛,其結(jié)構(gòu)相對簡單,控制也較為直接。
再講講交流電機(jī),它又包含多種不同的類型。其中,單相異步電機(jī)的工作過程十分有趣,它借助電容移相的方式,分離出另一相相位差達(dá) 90 度的交流電,然后將其送入電機(jī)線圈繞組,從而形成旋轉(zhuǎn)磁場。這個旋轉(zhuǎn)磁場會在轉(zhuǎn)子內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電流,感應(yīng)電流所產(chǎn)生的磁場與旋轉(zhuǎn)磁場方向相反,在這種相互作用下,轉(zhuǎn)子就被推拉進(jìn)入旋轉(zhuǎn)狀態(tài)。由于轉(zhuǎn)子是通過切割磁力線才產(chǎn)生感應(yīng)電流的,所以轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速會低于旋轉(zhuǎn)磁轉(zhuǎn)速,這就是它被稱為異步電機(jī)的原因。三相異步電機(jī)與單相異步電機(jī)有所不同,它本身接入的是相差 120 度的三相交流電,這樣產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場更加均勻,運(yùn)行效率也更高,因此在實(shí)際應(yīng)用中更為常見。
還有永磁同步交流電動機(jī),它的磁場是由永久磁鐵產(chǎn)生的,轉(zhuǎn)子線圈通過電刷供電,其轉(zhuǎn)速與交流電頻率呈現(xiàn)出整倍數(shù)(分?jǐn)?shù))關(guān)系,屬于同步電機(jī)。另外,還有一種電機(jī),轉(zhuǎn)子線圈通過電刷供電,定子通過線圈繞組產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場,按照轉(zhuǎn)子線圈與定子線圈的串、并聯(lián)關(guān)系,分別被稱作串勵、并勵電機(jī)。
在如今的電動汽車領(lǐng)域,交流電機(jī)憑借其高效、節(jié)能等諸多優(yōu)勢,逐漸成為主流選擇。尤其是永磁同步電機(jī),它以其出色的性能和高功率密度,在眾多電動汽車中得到了廣泛應(yīng)用,有力地推動了電動汽車技術(shù)的發(fā)展。
總之,電動汽車電動機(jī)的工作原理雖然復(fù)雜多樣,但正是這些基于電磁感應(yīng)的巧妙設(shè)計(jì),讓電能能夠高效地轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,為電動汽車提供源源不斷的動力,使它們能夠在道路上自由馳騁,為人們的出行帶來了更多的便利與可能。
(圖/文/攝:太平洋汽車 整理于互聯(lián)網(wǎng))
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