電動(dòng)車(chē)動(dòng)力總成和傳統(tǒng)的內(nèi)燃車(chē)完全不同，動(dòng)力系統(tǒng)不是發(fā)動(dòng)機(jī)、離合器、變速器、差速器等組成，而是由儲(chǔ)存電能的儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)（ESS），將能量輸出給轉(zhuǎn)換器和功率控制模塊（PEM），通過(guò)控制傳感器感知駕駛員操作需求和路況來(lái)驅(qū)動(dòng)執(zhí)行電機(jī)（馬達(dá)），三個(gè)環(huán)節(jié)組成，電動(dòng)車(chē)由于其動(dòng)力系統(tǒng)復(fù)雜精確，所以更像是電子設(shè)備。

前段時(shí)間，特斯拉Model3首批車(chē)交付車(chē)主，電動(dòng)汽車(chē)再次成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。

電動(dòng)車(chē)使用電能驅(qū)動(dòng)汽車(chē)前進(jìn)，在這個(gè)過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生有害氣體，所以成為代替?zhèn)鹘y(tǒng)燃油車(chē)最有潛力的對(duì)象。

但是你知道嗎？電動(dòng)車(chē)動(dòng)力總成和傳統(tǒng)的內(nèi)燃車(chē)完全不同，動(dòng)力系統(tǒng)不是發(fā)動(dòng)機(jī)、離合器、變速器、差速器等組成，而是由儲(chǔ)存電能的儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)（ESS），將能量輸出給轉(zhuǎn)換器和功率控制模塊（PEM），通過(guò)控制傳感器感知駕駛員操作需求和路況來(lái)驅(qū)動(dòng)執(zhí)行電機(jī)（馬達(dá)），三個(gè)環(huán)節(jié)組成，電動(dòng)車(chē)由于其動(dòng)力系統(tǒng)復(fù)雜精確，所以更像是電子設(shè)備。

在驅(qū)動(dòng)馬達(dá)這個(gè)環(huán)節(jié)目前小型轎車(chē)上以特斯拉為主的交流異步電機(jī)和BYD的稀土永磁電機(jī)最具代表的兩種，今天就簡(jiǎn)單的給大家?guī)?lái)一些稀土永磁電機(jī)的知識(shí)。

稀土永磁電機(jī)的發(fā)展歷史

早在19世紀(jì)20年代就出現(xiàn)了世界上第一臺(tái)電機(jī)，而這臺(tái)電機(jī)的轉(zhuǎn)子部分就是永磁體，用來(lái)產(chǎn)生勵(lì)磁磁場(chǎng)。但當(dāng)時(shí)所用的永磁材料是天然磁鐵礦石（Fe3O4），磁能密度很低，用它制成的電機(jī)體積龐大，不久被電勵(lì)磁電機(jī)所取代。

隨著技術(shù)的發(fā)展對(duì)于永磁體材料的選擇也有過(guò)很多種，這其中最優(yōu)異的莫過(guò)于稀土材料了，所以將采用稀土永磁材料的電機(jī)又叫做稀土永磁電機(jī)。

稀土永磁電機(jī)的機(jī)構(gòu)與原理

稀土永磁同步電機(jī)從結(jié)構(gòu)上看主要是由轉(zhuǎn)子、端蓋、及定子等部件組成的。

一般來(lái)說(shuō)，永磁同步電機(jī)的定子結(jié)構(gòu)與普通的感應(yīng)電機(jī)的結(jié)構(gòu)非常非常的相似，而主要是區(qū)別于轉(zhuǎn)子的獨(dú)特結(jié)構(gòu)與其它電機(jī)形成了差別。

和特斯拉使用的交流感應(yīng)異步電機(jī)的最大不同則是在轉(zhuǎn)子上放有高質(zhì)量的永磁體磁極（稀土）。

由于在轉(zhuǎn)子上安放永磁體的位置有很多選擇，所以永磁同步電機(jī)通常會(huì)被分為三大類(lèi)：內(nèi)嵌式、面貼式以及插入式。

而他們的工作原理大致相同，在固定電動(dòng)機(jī)定子繞組中通入三相電流，在通入電流后就會(huì)在電動(dòng)機(jī)的定子繞組中形成旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，由于在轉(zhuǎn)子上安裝了永磁體，永磁體的磁極是固定的，根據(jù)磁極的同性相吸異性相斥的原理，在定子中產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)會(huì)帶動(dòng)轉(zhuǎn)子進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。

稀土永磁電機(jī)的技術(shù)瓶頸

1、控制問(wèn)題

永磁電機(jī)制成后不需外界能量即可維持其磁場(chǎng)，但也造成從外部調(diào)節(jié)、控制其磁場(chǎng)極為困難。永磁發(fā)電機(jī)難以從外部調(diào)節(jié)其輸出電壓和功率因數(shù)，永磁直流電動(dòng)機(jī)不能再用改變勵(lì)磁的辦法來(lái)調(diào)節(jié)其轉(zhuǎn)速。

2、成本問(wèn)題

由于稀土永磁目前價(jià)格還比較貴，稀土永磁電機(jī)的成本一般比電勵(lì)磁電機(jī)高，這需要用它的高性能和運(yùn)行費(fèi)用的節(jié)省來(lái)補(bǔ)償。因此永磁電機(jī)適于小功率的場(chǎng)合。

3、退磁問(wèn)題

稀土永磁電機(jī)對(duì)于工作環(huán)境要求比較苛刻，超過(guò)180℃的稀土永磁材料將出現(xiàn)不可逆的退磁和失效情況;在劇烈振動(dòng)或溫差較大的情況下容易出現(xiàn)斷裂;材料容易氧化腐蝕，必須進(jìn)行表面涂裝才能使用;稀土永磁電機(jī)對(duì)于過(guò)載十分敏感，一旦過(guò)載將導(dǎo)致永磁材料的退磁。

同時(shí)，稀土永磁電機(jī)的電磁負(fù)荷很高，制成后磁場(chǎng)難以調(diào)節(jié)，其動(dòng)力控制系統(tǒng)要比感應(yīng)電機(jī)復(fù)雜得多。傳統(tǒng)的電機(jī)設(shè)計(jì)理論、計(jì)算方法、電機(jī)控制系統(tǒng)都不能適應(yīng)高性能電機(jī)的研制要求。

總而言之，在稀土永磁電機(jī)研發(fā)的路上，困難重重。但是不經(jīng)歷風(fēng)雨怎么見(jiàn)到彩虹，而在空難面前汽車(chē)工程師們孜孜不倦的努力最終也將突破瓶頸，大眾也能受益科技帶來(lái)的便利。