Internal Combustion Engine&Parts
一万的电动四轮车0引言
随着能源的缺失，温室效应也越来越严重，人们也越来越认识到这种情况的危害性，开始组织起来，共同应对能源危机，人们的环保意识也逐渐增强起来，可持续发展深入人心，而在这个阶段，电动汽车开始流行起来，而且微电子技术迅速发展，为电动汽车的控制带来了新的希望。微电子技术为电动汽车提供了有力的保障，而且，电动汽车节能环保，噪声低，作为电动汽车的核心是电机驱动模块。汽车诞生于1886年，现在汽车已经开进了寻常百姓家，现在各种电动车频频出现，百家争鸣，电动车的出现一方面可以减少污染，另一方面也能提高国家的科技水平，因此，对于电动汽车的研究，我国大力扶持，电动汽车最大的障碍就是续航能力，在现有续航能力的情况下，这一因素将持续影响着电动汽车的发展，当然另一方面高性能的汽车驱动也能提高续航能力。这是赶超发达国家的关键，对我国电动汽车的发展和产业化有着巨大的意义。永磁电机具有较高的功率/质量比，质量轻，体积小，与其他类型电机相比输出转矩更大，电机的极限转速和制动性能也比较突出，目前永磁同步电机已经成为当今电动汽车应用最多的电机。
1永磁同步电机控制在电动汽车中的应用
1.1电动汽车概述
选择小型的电机能够减少电量的消耗，这在现有阶段电池的瓶颈下，显得尤为重要，电动汽车涉及到机械、电子、计算机控制等多个领域，电动车由车体、电机驱动、储能元件等多个部分组成，在电动汽车发展的这么多年里面，出现了许多电机进行控制策略优化。
直流电机调速最为方便的电机，可以直接改变输入电压和电流就能够改变其转速和力矩，因而受到研究人员的青睐，它具有良好的动态性能和调速特性，并且成本低，技术也较为成熟，但是研究人员在研究的过程中发现，直流电机的绝对效率低，而且体积庞大，受限于电池的原因，很难在电动汽车上使用，另外由于转子的损耗太大，那么对于其散热来说，是一个巨大的问题，从而限制的支流电机的转速，因而在现代的电动汽车中很少使用了。
第二种就是开关磁阻电机，这种电机由磁阻电机和开关电路组成，这种电机结构简单，成本低廉，由于没有绕组和滑环，适合高速运行，但是这种电机噪声过大，在电动汽车中很难应用。
最后一种就是感应电动机，就是用词同步电机，这种电机结构简单，维修点少，而且用词同步电机的矢量控制的研究，使得电机像直流电机一样的优良特性。当然，永磁同步电机的磁钢价格高，而且温度等因素会对其产生影响，进一步影响电机运行性能，总的来说，永磁同步电机相对于其他几种电机来说，具有着以下几方面的优点。
①相比较于其他电机，永磁同步电机可以做的更小，重量更轻，节约电动汽车的内部空间。新车汽车之家报价
②效率高，因为永磁同步电机的功率因素高，转子也不需要励磁电流，不存在转子损耗。
③转矩惯量比大，能够带载更重的东西，适合汽车的启动加速等多个环节。红岩汽车
1.2永磁电机概述
永磁电机具有体积小、能快速响应的优点，永磁电机可以分为表面贴装式、内部切入式、内部插入式三种，这三种结构各有优缺点，对于表面贴装的，这种结构是最容易实现的，因而它的制作相对简单，从而成本也不高，但是高
永磁同步电机控制在电动汽车中的应用
李文悦
（武汉轻工大学，武汉430023）
摘要：现代社会，由于能源危机，化石燃料开始枯竭，人们开始寻替代品，在汽车行业，电动汽车行业开始发展，而主流系统中是采用永磁同步电机，本文将详细讲述永磁同步电机在汽车行业的应用和发展。
关键词：永磁同步电机；能源；电动汽车
具的不足，提出一种离心力驱动胀套的具自锁功能的夹具，且自锁及解除自锁无需手动操作，易于实现加工工件自动化上下料；由于在自锁状态下，加持力保持恒定，增加了运行安全可靠性；满足淬火机床热处理工艺需求，能够实现工件自转、密封、自动加紧功能；结构紧凑，加工成本低，经济适应性较高；适用于感应淬火机床上不同规格齿轮的快速、批量自动化加工。
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速运转不行，而且会出现退磁现象。内部插入式也是同样不能高速运转，但是它能提高功率密度，作为第三种，电机动态性能优越，但是这种结构的永磁电机结构较为复杂，制作工艺复杂，从而它的成本也是比较高的。永磁同步电机由定子、转子两个部分组成，三相永磁同步电机中的定子部分是指永磁同步电机在运行过程中不动的部分，永磁同步电机的转子部分，是指电机在旋转过程中的旋转部分，由转子铁心、转轴组成。
1.2.1感应电机
2002年，德国埃斯林根应用技术大学的EugenNolle 教授提出并研制了一台内外双转子感应电动机，这种电机采用感应电机运行原理，这种电机可以实现异步转速，这是该电机的优势。
1.2.2轴向磁场永磁电机
轴向磁场永磁电机这种电机的外形比较特殊，是扁状的，它的结构是在转子上装入多块N极S极交替排
布的扇形。
对于绕组的形式，有好几种形式，比如粘贴在表面，也可以围绕在定子上面，由于结构特点，电机具有轴向长度短、重量轻、结构紧凑等优点，同时和单转子轴向磁场电机相比较，双转子轴向磁场永磁电机可以克服单边磁拉力，减小漏磁，提高功率密度和效率，所以在低速场合得到了广泛应用，但是对于汽车行业，在高速运行的时候，其设计仍然存在缺陷，对于这种轴向电机在今后的发展中需要处理高速问题。
烟台到佳木斯在电机的运行过程中，电机的气隙是电机运转非常重要的要素，气隙磁场可以通过电励磁产生，也可以由永磁体产生，世界上发明的第一台电机就是永磁发电机，但局限于当时的历史环境，永磁体性能很差，因而很快就被电励磁所取代，但长久以来，电励磁损耗巨大，励磁复杂，系统可靠性不高。随着时代的发展，科技的不断进步，永磁材料的不断发展，特别是稀土永磁材料的发展，使得永磁材料的磁性能得到了极大的提升，完全可以替代电励磁所使用的场合，而且很多性能已经远远超过了电励磁电机。目前研究现状来说，永磁电机已发展成从发电机到电动机，直流电源到交流电源，无刷到有刷，普通型到特种电机等诸多种类，功率级别也从mW级发展到MW级，在农业生产领域、航空航天领域、国防建设和日常民用中得到广泛的应用，占据了大量的市场份额，相信在今后的发展中会更进一步。
永磁电机的好处就是他不需要励磁绕组，这样就可以减少电机设计的复杂度。由于这种设计，使得电机的维修成本减小，而且出错的概率也减小，所以在风力发电领域很青睐这种结构设计，相信在今后的发展中，永磁电机会越来越占据主流。永磁同步电动机由于无需电流励磁，所以和感应电动机相比，其功率因数较高，再加上较小的定子电流和无转子电流使得铜耗极小，永磁电机的总体效率较高，当然永磁电机也存在缺点，励磁磁场不可调，这样使得永磁同步发电机不能大型化和普及化。在永磁电机家族里，永磁直流电机是永磁电机应用最早和最广的一种电机，特种电机和控制电机的永磁化成为永磁电机的发展方向，盘式永磁电机、计算机磁盘驱动直线电机、超低速同步电机、信号转换步进电动机，都需要通过永磁化来减轻励磁带来的麻烦，从而改进性能提高工作效率。
2永磁电机控制策略
永磁电机的控制方法分为以下几种，他们各自有着各自不同的优缺点。
2.1恒压控制
在电机控制中，通过恒压控制，这种控制不需要提供反馈信息，比如转速、位置信息，当然，这种方法作为一种开环控制，虽然简单易行，但是控制性能和精度都较差，因而对于汽车这种高速运转，而且质量要求高的而言，这种设备是不适用的，智能用于对于调速要求低的场所。
2.2矢量控制
矢量控制是现在对电机控制中最常见也是最经典的控制，这种控制理论在直流电机的控制中演变而来的，这种矢量控制解决了电机的强耦合等复杂的问题，这种矢量控制本质上是对电流的控制，通过电流控制，完成电机的平稳运行，这种控制方法是现在最成熟的控制。
2.3弱磁控制
永磁电机的磁动势是由永磁体产生的，因而，采用弱磁控制的思想，就是利用调磁控制，实现高速运转。
2.4最大输出功率控制
最后常见的控制是最大输出功率控制，这种控制对电机本身的性能要求高。
2.5电压死区补偿机制
影响电压死区的原因有很多，反馈信号的错误，连线接触不良，相间短路等原因，这些都会导致电压死区，这种电压死区会导致转矩的波动，从而影响电机的运转性能。对于死区电压的补偿分为以下几种方法。第一种是计算出死区的时间，通过将死区的时间计算出来，就可以避免死区电压，将死区电压时间进行补偿。第二种就是将死区电压、其他干扰因素结合起来，等效为一个误差电压，然后进行补偿。
3结论
作为电动汽车，驱动的设计是其研究的热点，现代公司对电动汽车的技术要求是以下几点：
①往体积小方向发展，重量往轻的方向发展；
②提高电动机的驱动能力，提高运行效率；
③提高控制能力和运行速度。
电机驱动系统是电动车发展的关键之处，如何设计出更好的驱动系统，成为电机控制的重要突破口，相信随着电机系统的发展，在不久的未来，永磁同步电机将有更加广阔的应用前景。
参考文献院宁夏二手车
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