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浅析那些鲜为人知的电机知识

2024-06-28 14:35720

 

传统燃油车的发动机技术可以说花样繁多,V型直列、涡轮增压、集成排气歧管,能让很多车迷聊起来如滔滔江水,连绵不断。到了新能源时代,没有了发动机的轰鸣,少了变速器的锵锵换档,一些车迷直呼电动车“没有灵魂”,其实不然,电机也有不同的结构和技术。本文要说的,就是电机的那些事。

这样图看晕了吗?没错,电机的类型远比想象中更多更复杂。

根据结构和原理,能分为同步电机和异步电机;

根据工作电源区分,能分为交流电机及直流电机;

根据转子类型区分,能分为绕线转子和永磁转子及磁阻转子等。

但总体来说,电机的原理还是非常简单,就是电流产生磁场,通过磁场互斥产生运动。

日常生活中接触得比较多的,主要是有刷电机和无刷电机,例如冲击电钻,就是有刷电机,部分高端吹风机、大疆无人机基本是无刷电机,两者的区别主要是有无换向器及电刷。

而在汽车领域,市面上绝大多数新能源汽车都采用永磁同步电机作为动力来源。还有部分车企,如蔚来、特斯拉感应电机+同步电机结合的方式。

所谓永磁同步电机,就和我们小时候玩的奥迪双钻四驱车的电机一样,由永磁体和绕组转子组成,这东西学名直流永磁碳刷电机。

只不过车上用的永磁同步电机,将永磁体做成了转子,将绕组做成了定子,这样就省去了碳刷这一耗材,使得免维护性能大幅提升。

由于永磁体磁场存在,避免了励磁损耗,调速范围大,调整电流与频率即可大范围调整电机的功率和转速。

另外一种异步电机,也称为感应电机,由大名鼎鼎的尼古拉·特斯拉发明。将转子置于旋转磁场中,在旋转磁场的作用下,获得一个转动力矩,因而转子转动的装置。其中转子比定子旋转磁场慢,故称为异步电机。

但不管是哪种电机,为了提高功率、提升效率,途径之一就是优化导线的布置,这就是我们要说的槽满率。

空间管理专家 槽满率

很多80后、90后都玩过的四驱车中的电机,电机产生磁场,需要数量不等的绕组,但想要增加电机的功率,主要还看绕组中的铜线数量。图中的“手工绕制铜线”就是槽满率,每个饶组里能塞进去越多的铜线,意味着槽满率越高,电机性能越强。

    

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