谁来决定电动汽车的电机转速?

交流异步电动机的转速与谁有关?

为了弄清楚交流异步电动机的转速与哪些因素有关,这里再将异步电动机的工作原理介绍一遍:

首先,异步电动机的定子绕组接通三相电源后,由于三相电源的相与相之间的电流在相位上相差120°,而且定子中的三个绕组在空间方位上也互差120°,这样,定子绕组就会产生一个旋转磁场。

其次,定子绕组产生旋转磁场后,转子导条(笼条或绕组)将切割旋转磁场的磁力线而产生感应电流,进而产生转子感应磁场。在楞次定律的作用下,转子就会跟着定子旋转磁场同方向转动,并且转子的转速低于定子旋转磁场的转速2%~5%,也就是说转子的速度比定子旋转磁场的转速慢一些。如果假设转子与定子旋转磁场的转速差为s,那么:

异步电动机转速=转子转速=定子旋转磁场转速×(1-s)

因此,只要控制定子旋转磁场的转速,就能同时控制电动机的转速。

永磁同步电动机的转速与谁有关?

永磁同步电动机的转子磁场与定子旋转磁场无关,它是通过转子自身所嵌的永磁体而自生的磁场,因此转子的旋转不受楞次定律限制,只是依据同性相斥、异性相吸的原理作用,而且转子转速与定子磁场完全一致(也正因此才被称为同步电动机),即转子与定子磁场的转速差s=0,即:

同步电动机转速=转子转速=定子旋转磁场转速

因此,永磁同步电动机与交流异步电动机一样,只要控制定子旋转磁场的转速,就能同时控制电动机的转速。

怎样调节

电动机的转速

由上节知道,不论是交流异步电动机,还是永磁同步电动机,只要调节定子旋转磁场的转速,就能控制电动机的转速。

定子旋转磁场的转速与电源频率和磁极对数有关,具体计算公式是:

定子旋转磁场的转速:n=60f/P

式中,n为定子旋转磁场转速(r/min);f为电源频率(Hz);P为磁场的磁极对数(磁极数除2)。

再根据上节中公式,就可得出下式:

交流异步电动机转速:n=(1-s)60f/P

永磁同步电动机转速:n=60f/P

式中,s是磁场转速与转子转速之间的转速差(约为2%~5%)。

根据此式我们知道,控制交流异步电动机和永磁同步电动机的转速都一样,都有两种方法:

1)变磁极法(即调节P)。

2)变频法(即调节f)。

以往多用改变磁极的方法来调节电动机的转速,但随着半导体技术和电子技术的进步,现在的电动汽车都是调节电源频率,也就是变频调速,来实现对交流电动机转速的控制,而且是无级调速。
  

变频调速在生活中并不陌生,我们现在的家用空调都采用变频调速,都是通过调节电源频率来调节空调的温度。至于变频的原理是什么,怎样实现变频的,那就是电气自动化专业以及电子专业的内容了,在此不作赘述。

本文来源:谁来决定电动汽车的电机转速?

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