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为什么永磁同步电机成为主要的驱动电机？

2023-04-17 22:20:10·  来源：汽车测试网  
　
随着新能源汽车的普及，驱动电机成为新能源汽车的核心组成部分之一。其中，永磁同步电机作为一种高效率、高输出转矩的电机，已成为新能源汽车应用最为广泛的驱动电机之一。永磁同步电机的工作原理是利用定子绕组通电产生的旋转磁场推动转子的永磁体进行旋转。

随着新能源汽车的普及，驱动电机成为新能源汽车的核心组成部分之一。其中，永磁同步电机作为一种高效率、高输出转矩的电机，已成为新能源汽车应用最为广泛的驱动电机之一。

永磁同步电机的工作原理是利用定子绕组通电产生的旋转磁场推动转子的永磁体进行旋转。在运行时，转子的旋转速度与磁场的旋转速度同步，因此被称为“同步电机”。与之相比，交流异步电机的工作原理则是通过定子绕组通电产生旋转磁场，从而引起转子的感应电流，进而推动转子旋转。因为转子的旋转速度和磁场的旋转速度不同步，所以被称为“异步电机”。

在新能源汽车领域，永磁同步电机因其在功率质量比、体积、质量、输出转矩、极限转速和制动性能等方面具有明显优势，成为了新能源汽车应用最为广泛的驱动电机之一。

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 常用电机中适用于电力驱动的电机分类

首先，永磁同步电机具有较高的功率质量比。由于永磁同步电机采用永磁体作为转子，因此可以在相同的转速下获得更高的输出功率，达到更高的功率密度。这使得永磁同步电机在体积和重量方面都有明显的优势，适合用于新能源汽车这种对体积、重量和能源密度都有严格要求的领域。

其次，永磁同步电机的输出转矩更大。永磁同步电机的转子由永磁体组成，这些永磁体在旋转时能够产生强烈的磁场，从而提供更大的输出转矩。这使得永磁同步电机在加速和爬坡等场景下具有更好的动力输出能力，适合用于需要高动力输出的汽车。

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上图左：单相异步电机构造示意图

上图右：异步电机工作原理示意图

第三，永磁同步电机具有较高的极限转速和制动性能。由于永磁同步电机采用永磁体作为转子，因此它的转子重量较轻，转动惯量小，可以达到更高的极限转速。同时，永磁同步电机的制动性能也比较优异，可以快速停车，提高汽车的安全性能。

第四，永磁同步电机具有高效率。由于永磁同步电机不需要吸收电能励磁，因此其效率比交流异步电机更高。在新能源汽车中，高效率是实现节能、降低能耗的重要手段，因此永磁同步电机也因其高效率成为新能源汽车应用最为广泛的驱动电机之一。

除了以上优势之外，永磁同步电机还有一个重要的优点，那就是它的调速性能好。在面对反复启停、加减速等复杂驾驶场景时，永磁同步电机可以保持较高的效率，从而提高汽车的能源利用率和行驶续航能力。

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 上图左：永磁同步电机构造示意图

上图右：奥迪汽车永磁同步电机构造图

当然，永磁同步电机也存在一些缺点。例如，永磁材料在受到振动、高温和过载电流作用时，其导磁性能可能会下降，或发生退磁现象，有可能降低永磁电动机的性能。同时，稀土材料是制造永磁同步电机必不可少的原材料，其价格较为不稳定，也增加了永磁同步电机的成本。

永磁同步电机因其在功率质量比、体积、质量、输出转矩、极限转速和制动性能等方面具有优势，成为新能源汽车应用最为广泛的驱动电机之一。当然，不同的汽车制造商根据不同的设计和性能要求选择不同的驱动电机，因此在市场上也会有一定比例的交流异步电机驱动的新能源汽车。但是，随着技术的不断发展和升级，相信永磁同步电机在新能源汽车中的应用前景仍然非常广阔，未来还将有更多的新技术和创新应用于其之中。 

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