⒈应异步电机。 感应异步电机也称交流感应电机,它是指定子及转子为独立绕组,双方通过电磁感应来传递力矩,其转子以低于/高于气隙旋转磁场转速旋转的交流电机。 感应异步电机一般由定子(静止不动的部分)、转子(旋转产生动能的部分)机座(连接定子和转子的壳体)和散热部件等构成,如图4-34所示。转子是由导电性好的金属材质制成,如铝、铜等材质且转子大多采用笼型式结构,工作时也是通过给定子通电,与转子感应电流相互作用产生电磁转矩,从而使转子转动。“异步”之意就是在运行时,转子的转速总是小于旋转磁场的速度。 图4-35所示为特斯拉 Model s采用的感应异步电机,其峰值功率为193kW峰值转矩为330N·m,最高转速为180r/min,既用于前驱,也用于后驱。
特斯拉 Model S采用的感应异步电机的定子外直径为254mm,内直径为157mm;转子外直径为155.8mm,内直径为50mm;定子长度为152.6mm,转子长度为153.8mm:定子槽数为60,转子槽数为74。
特斯拉 Model S采用的感应异步电机具有以下优点。
①能忍受大幅度的工作温度变化。
②感应异步电机的输出转矩可以在大范围内调整,因此无须安装第2套乃至第3套传动机构。特斯拉 Model s设计的电机转速能达到12000min,并且能产
生最高为400N·m的转矩,能在加速或爬坡时强制提高输出转矩(虽然时间很短)。
③体积小。目前电动汽车大多数电机还是属于水冷,而采用水冷散热的电机,意味着电机体积更大,因为水路太占用体积了。而特斯拉 Model S采用的感应异步电机可以将体积做到西瓜大小,优点是其散热更快,不要忽视电机散热对电机体积的影响。将电机做小,就可以保证功率不变的情况下,减小电机体积增加电机转速,保证低速(起步)转矩。
④质量小。特斯拉 Model S I电机质量不过52kg,转速区间可以达到012000r/min转,所以无须安装多余的传动机构特斯拉 Model S采用的感应异步电机具有以下缺点。
①感应异步电机由于是单边励磁,产生单位转矩需要的电流很大,而且定子中有无功励磁电流,因此能耗较大,功率因数滞后。
②结构复杂,采用交流感应电机,其控制系统复杂,技术要求高,制造成本高。
