中國新能源汽車明確純電動驅(qū)動技術(shù)路線以后，驅(qū)動電機的選配設(shè)計就顯得尤為重要了。下面就電動汽車驅(qū)動電機的選配原則予以探討。

車載內(nèi)燃機輸出的動力直接來驅(qū)動汽車運動，這個內(nèi)燃機在汽車行業(yè)內(nèi)被稱之為發(fā)動機。可以說，發(fā)動機是一種特別的內(nèi)燃機。

按發(fā)動機在汽車中的安放不同位置來劃分，有前置發(fā)動機、中置發(fā)動機、后置發(fā)動機三種。

按位置不同可以細分，主要有前置發(fā)動機前驅(qū)，前置發(fā)動機后驅(qū)，后置發(fā)動機后驅(qū)三種等。

按電機驅(qū)動形式，目前有前置電機、中置電機、后置電機、輪邊電機、輪轂電機等多種。

（1）驅(qū)動電機轉(zhuǎn)矩控制的動態(tài)性能要求較高，動態(tài)性能越好，電機技術(shù)水平越高；

（2）要求電機可以提供較高的轉(zhuǎn)矩，通常來說要能夠承受4-5倍的過載；

（3）驅(qū)動電機不僅要求保持較高的運行效率，同時要求調(diào)速范圍盡量大；

（4）要求電機不僅驅(qū)動性能好，還要兼顧發(fā)電機的功能，且要求發(fā)電效率高。

（5）驅(qū)動電機必須要求到達汽車級，一般工業(yè)級電機是不能直接用于汽車的。

（6）電動汽車內(nèi)部相對空間狹小，要求驅(qū)動電機重量輕、體積小。

(1)加速能力(s)：電動汽車從靜止加速到一定的時速所需要的最小時間；

(2)最高時速(km/h)：電動汽車所能達到的最高時速。

(3)最大行駛里程(km)：電動汽車在電池充滿電后的最大行駛里程。

1）直流電動機

①直流電動機外形圖及內(nèi)部結(jié)構(gòu)（見圖1、圖2）

圖1 直流電動機外形圖

圖2 直流電動機零部件圖

②優(yōu)點：電機技術(shù)較為成熟，有著控制方式容易，調(diào)速優(yōu)良的特點。

③缺點：機械結(jié)構(gòu)。如電刷和機械換向器等；瞬時過載能力不足；電機轉(zhuǎn)速提高受到限制；在長時間工作時，電機的機械結(jié)構(gòu)會產(chǎn)生損耗，提高了維護成本；電動機運轉(zhuǎn)時電刷冒出的火花使轉(zhuǎn)子發(fā)熱，浪費能量，散熱困難，也會造成高頻電磁干擾。

④基本趨勢：直流電機，在調(diào)速電動機領(lǐng)域內(nèi)有著最為廣泛的應用，早期大部分的電動汽車都采用直流電動機作為驅(qū)動電機。但是其缺點較為明顯，長期無法克服，目前的電動汽車已經(jīng)基本將直流電機淘汰。

2）交流異步電動機

①交流電動機外形圖及內(nèi)部結(jié)構(gòu)（見圖3、圖4）

圖3 交流電動機外形圖

圖4 交流電動機零部件圖

②優(yōu)點：定、轉(zhuǎn)子由硅鋼片疊壓而成，兩端用鋁蓋封裝，定、轉(zhuǎn)子之間沒有相互接觸的機械部件，結(jié)構(gòu)簡單，運行可靠耐用，維修方便。交流異步電機具有效率高、比功率較大、適合于高速運轉(zhuǎn)等優(yōu)勢。

③缺點：高速運轉(zhuǎn)的情況下電機的轉(zhuǎn)子發(fā)熱嚴重，工作時要保證電機冷卻，同時異步電機的驅(qū)動、控制系統(tǒng)很復雜，電機本體的成本也偏高。與永磁式電動機和開關(guān)磁阻電機相比，異步電機的效率和功率密度偏低，對于提高電動汽車的最大行駛里程不利。

④基本趨勢：交流異步電機是目前工業(yè)中應用十分廣泛的一類電機，已經(jīng)大規(guī)模化生產(chǎn)。目前不少電動汽車廠家選用交流異步電機作為啟動電機，基本控制采用矢量控制的控制方式。在大型電動公交車上的應用上，交流異步電機生命力較強。

3）永磁式電動機

①永磁式電動機外形圖及內(nèi)部結(jié)構(gòu)（見圖5、圖6）

圖5永磁式電動機外形圖及內(nèi)部結(jié)構(gòu)

圖6永磁式電動機及控制器

②分類：永磁式電動機根據(jù)定子繞組的電流波形的不同可分為兩種類型，一種是無刷直流電機，它具有矩形脈沖波電流；另一種是永磁同步電機，它具有正弦波電流。

③優(yōu)點：冷卻相對容易，工作時不會產(chǎn)生換向火花，運行安全可靠，維修方便，能量利用率較高。

④缺點：永磁式電動機的功率范圍較小，一般最大功率只有幾十千瓦。永磁材料會產(chǎn)生磁性衰退的現(xiàn)象，容易發(fā)生損壞。而且永磁材料價格較高，因此整個電機及其控制系統(tǒng)成本較高。

⑤基本趨勢：目前永磁電機在電動汽車里已經(jīng)是主流電機。

4）開關(guān)磁阻電機

①開關(guān)磁阻電機外形圖及內(nèi)部結(jié)構(gòu)（見圖7）

圖7開關(guān)磁阻電機外形圖及內(nèi)部結(jié)構(gòu)

②優(yōu)點：開關(guān)磁阻電機的結(jié)構(gòu)最為簡單，定、轉(zhuǎn)子均為普通硅鋼片疊壓而成的雙凸極結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)子上沒有繞組，定子裝有簡單的集中繞組，具有結(jié)構(gòu)簡單堅固、可靠性高、質(zhì)量輕、成本低、效率高、溫升低、易于維修等諸多優(yōu)點。

③缺點：開關(guān)磁阻電機作為一種新型電機，目前產(chǎn)品性能有待完善和提升。

④基本趨勢：相比其他類型的驅(qū)動電機而言，它具有直流調(diào)速系統(tǒng)的可控性好的優(yōu)良特性，同時適用于惡劣環(huán)境，非常適合作為電動汽車的驅(qū)動電機使用。

⑤基本結(jié)論：作為電動汽車驅(qū)動電機使用，直流電機和永磁式電機在結(jié)構(gòu)和面對復雜的工作環(huán)境適應性太差，很容易發(fā)生機械和退磁的故障。開關(guān)磁阻電機應用到電動汽車是必然的趨勢。

1）用技術(shù)成熟的，但是不能用技術(shù)淘汰的產(chǎn)品；

2）用最新技術(shù)的，但是性能要穩(wěn)定的產(chǎn)品；

3）當下電動物流專用車原則上選用永磁同步電機；

4）電動車大客車原則上也選用永磁同步電機，不過選用采用矢量控制的控制方式交流異步電機，也是一種較好的方案。