电动汽车电机的损耗有哪些?
时间:2023-06-08来源:佚名
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从广义上讲,电机损耗可分为机械损耗或电气损耗,机械损耗主要来自轴承摩擦和与旋转转子相对的任何风阻,纯粹的摩擦损耗是转速的线性函数,并且是典型PM或感应交流牵引电机总损耗的一小部分。风阻即电机中任何旋转部件的空气位移,往往是总损失的较大损耗之一,最小化有效正面面积可以在减少风阻损失方面带来巨大的收益。具有平滑转子的电机,例如电动汽车中偏爱的永磁和感应交流电机,其风阻损耗将比转子中带有绕组的同等尺寸电机(例如所有直流和绕线转子交流电机)少。
电损耗也可以分为两大类,传统上被称为“铜”和“铁”,电机的导体由铝制成,磁性结构/框架由钢制成。铜损包括产生磁场所消耗的任何功率。这包括交流感应电机中的转子,永磁交流电机中实现弱磁场所需的任何额外电枢电流,更明显的电阻损耗,以及不太明显的交流损耗(来自趋肤效应和邻近效应)。 电阻损耗,也称为 I2R 损耗,往往电动汽车的电机中占主导地位,它们经常在高电流和低 RPM 下运行。在这种情况下,RPM 和扭矩的乘积即电机总功率非常低, I2R 不关心 RPM(电压)分量,因此当从完全停止启动负载时,电动汽车的电机的效率将是非常糟糕。
从直流到光的频率会产生纯电阻损耗,而趋肤效应和邻近效应可以被认为是随频率增加的电阻损耗。趋肤效应是电流随着频率升高而越来越受限于导体外周的趋势,它流过导线的交流电在导线(涡流)中感应出的微小电流回路引起的。这种涡流回路与源电流的大小成正比,也与磁场的变化率(即源电流的频率)成正比。这些涡流阻碍了导体中心的电流流动,并在外围增加了电流,这就是电流越来越受外围限制的原因。
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