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永磁电动机是一种同步电动机,其转子使用永磁体,定子产生电磁转矩来推动转子的磁场围绕轴心线进行旋转,定子和转子的磁场是同步的。国内电动汽车普遍采用的是永磁同步电机。
永磁同步电机,是因为和交流异步电机相比,它有以下优势:
1、效率高,更加省电。
和三相异步电机相比,永磁同步电机不仅仅额定功率点的效率更高,而且其在整个调速范围内的平均效率也更高。永磁同步电机的励磁磁场由永磁体提供,转子不需要励磁电流,电机效率提高,与异步电机相比,任意转速点均节约电能,尤其在转速较低的时候这种优势尤其明显。简单地说,永磁同步电机更加省电,有助于提高电动汽车续驶里程。
2.启动转矩更大,噪音更小,温度升高更低。
永磁同步电机一般也采用异步起动方式,由于永磁同步电机正常工作时转子绕组不起作用,在设计永磁电机时,可使转子绕组完全满足高起动转矩的要求,例如使起倍1.8倍上升到2.5倍,甚至更大。
3.体积小,重量轻,有利于车辆轻量化,减少电动汽车能耗。
由于使用了高性能的永磁材料提供磁场,使得永磁电机的气隙磁场较感应电机大先增强,永磁电机的体积和重最较感应电机可以大大的缩小。例如11kW的异步电机重最为220kg,而永磁电机仅为92kg,相当于异步电机重量的45.8%。
4.电机结构简单灵活,可靠性强。
制造永磁同步电机所需要的钕铁硼永磁材料是稀土资源,对于稀土资源缺少或稀土工业不发达的国家而言,根本无从做起。我国拥有全球70%的稀土资源,钕铁硼磁性材料的总产量达到全球的80%,欧美车企的电动车若想用永磁同步电机需要考虑进口稀土的问题。所以,特斯拉等国外品牌不得不采用更为落后的交流异步电机,因为他们根本没那能力生产永磁同步电机,这也可以侧面反映出,我国电动汽车技术已在某些领域走在了世界前列,实现“弯道超车”并不是不可能。