为什么大型电动客车使用的驱动电机使用感应电机呢？

xiaoqiang010203

大型客车使用的电机功率为200-300KW，要求电磁转矩500-700Nm。请问为什么很多客车厂商不使用永磁直流无刷或永磁同步电机，而选择感应电机？是不是电机功率上的限制？

laplace

Prius的功率差不多60kW吧，这已经属于车用永磁电机中比较大的功率了。
我觉得主要还是经济角度考虑的。因为bus的空间很大，没有必要用永磁电机这种花钱买空间的机种。
另外就是过载能力和稳定性。
300kW,就算是700Nm,额定速度也达到了4000rpm。如果考虑CPSR=3，最大速度达到12000rpm.高速运转下，永磁机的效率相比感应机就没有优势，反而是劣势了。

龍が如く

大巴经常超载 尤其是公交车 如果遇到山地路段 永磁机的优势就很明显了
我觉得异步机还不如开关磁阻用在大巴上有前途
当然 当下异步还是主流

laplace

回复 3# 龍が如く
我看不出开关磁阻电机的前途在哪里？
它虽然兼顾耐用，但是普通人正常使用环境笼式感应机已经足够了。
它虽然便宜，但是批量生产大家能差几个钱？
理论上它的调速范围更宽，CPSR大一些，但是特别高速也没啥大用处。
而它的缺点，固有的缺点却是致命的。
转距脉动大，不是一般大。虽然有控制方法减少他，但也就是感应电机的普通水平。而且，在这些方法控制下的效率和功率因数却很少有文献提到。
效率低，过大的磁密和变化频率。功率因数低，同样功率电机的驱动，它的设备就比别人贵。
SRM最本质的，不适用于汽车用电机的缺点就是气隙。为了让气隙的磁密大，气隙往往小于0.5mm， 我做过一个0.3mm的。大0.1个mm，转距差的不是一点半点。这么小的气隙，就汽车那种室外环境。。。
看论文，好像这些问题都有解决办法，但其实都是顾此失彼。
SRM现在就美国军方在搞。人家不差钱嘛， 安全第一。你说效率不高，没问题，我多加几块好的电池。你说功率因数不高，咱来更大的电容。气隙要做大，那咱就把轴向加长。捍马那种车，有的是空间，不差体积。但是老百姓用，我实在看不出它有啥前途。

pat

SRM功率密度跟感应电机差不多，或者高一点，但驱动简单，外特性也适合电动汽车（注意不是电动自行车）的应用，缺陷是低俗性能差，转矩波动和噪声太大，因此目前电动大巴主要还是感应电机驱动。以后可能会有越来越多的SRM，但我觉得应该用在长途客车或旅行巴士上面，因为SRM是不太适合低速运行的。

laplace

回复 5# pat
SRM的驱动简单只是一个错觉，简单，无非是位置传感器可以用廉价的霍尔传感器。
但是这样，你就无法抑制转距脉动。
为了抑制转距脉动，就要根据精确转子位置施加电流，这样，高精度的位置传感器就又变得必须。

另外，很多人只是看电路图认为SRM的驱动器简单。其实，因为感应机和同步机的驱动电路的互换性，导致感应机的3相驱动电路已经是模块化的生产，同功率的市场价格也便宜。而SRM的驱动都是SRM专用的，价格相比就贵一些，这还是不计功率因数而增加的成本。

龍が如く

回复 6# laplace


    频繁启动 过载 异步电机很费电 电池负担较重 续航能力会是问题 当然你可以说 电池问题未来不是问题，也可以说大巴空间大 可以多放电池
那我就不再想说什么了

laplace

回复 7# 龍が如く
为什么要频繁启动呢？完全可以让它空载运行呀。
当过载必需的时候，需要有过载能力强的机器，SRM这方面不是废不废电的问题，而是能不能的问题。
之所以一直谈巴士，就是因为他有空间大的特点。具体问题具体分析，换个别的车种，我们当然要重新考虑了。

龍が如く

laplace

你对开关磁阻电机有多少研究 做过多少样机 有多少经验
不要以为做过几个样机，就来这里大放厥词 否定开关磁阻电机
我所希望看到的 是会员对某种电机的问题的讨论 提出解决方法 拓宽思路 而不是 消极的否定或者怀疑

龍が如く

公交车 到站难道不停吗 遇到红绿灯 也不停 吗 塞车 也不停吗？

龍が如く

回复 8# laplace


    现在最有可能率先实现电动的 就是具有固定线路的城市公共交通 公交车 有轨电车

laplace

刚刚查的资料，感应电机，现在最大效率可以做到95%，而磁阻电机还到不了90%。
不去看正常运转的效率，偏偏强调启动时候的效率，是不是有点偏见呢？

龍が如く

回复 12# laplace


    呵呵 你还是没明白我的意思
你得考虑汽车的工况，如果长途客车 经常跑高速 异步机也不是很适合，因为汽车处于巡航状态 大家都知道异步电机处于轻载状态 功率因数不会很高 当然变频器可以补偿 那样的话 控制器成本就得提高
如果是在市区内的公交车 由于路况复杂 塞车  红绿灯 意外情况 最主要的还是到站要停车的 所以经常处于起步 停车状态 你说应不应该考虑这些情况

lijian613

laplace, 开关磁阻电机的效率到不了90%，不知道你是否查阅了足够的文献
SRM现在不只是美国军方在搞， 居我个人了解，德国的亚琛工大电力电子研究室一直在搞srm用电动汽车车上的应用。
你做的0.1mm气隙的样机，不知道外径多少， 0.1mm确实比较罕见，不知道如何控制的制造工艺。
毕竟是新兴电机， 发展历史不能和异步电机相比， 发展中的事物，我们还是应该用发展的眼光看待问题。

laplace

回复 14# lijian613
你可能没有看清，我没有说我的模型是0.1mm的，是0.3mm。我主要是强调0.1mm对SRM的转据都有明显的影响。
可能我查到的关于SRM的资料却是不够最前沿，但根据以前读过的论文判断，SRM即使到90%以上的效率，想必要达到很高的速度。而高速的问题，又涉及到减速齿轮。减速齿轮比越大，结构越复杂，效率也就越低。这样系统的效率也要降低。

看来这里的朋友还是更偏爱于SRM。萝卜白菜各有所爱，就不在这个问题上追究下去了。
事实证明的是，日本的纯电动巴士已经投入运营了。用的就是感应电机。而因为中国的稀土垄断，美日的汽车企业也都在着手研发感应电机而不是磁阻电机。如果说一个机种的优点如何，认可度如何，我想，那些国际尖端企业更有发言权，而非不考虑商业利益的研究所。研究所看重的更遥远的发展。但是，如果说发展，哪个电机不是在一点点地改善自己的弱项。
直流电机的火花问题，橡树园早几年就解决了，这么看直流机最好了。

xiaoqiang010203

上次和一个客车公司的主管聊。他说他们使用的电动客车电机是异步电机，我说为什么不用永磁同步呢。他说找不到这么大功率的永磁同步电机啊！所以我感觉是不是永磁体做到这个大的时候各项性能有所减小，或者工艺达不到之类的。我感觉如果电动公交车跑公交线路一个来回的话最少也要停三四十次。所以启动电流大的话，损耗可能会很大，因为异步电机的启动电流一般是额定电流的七八倍。这样所损耗就有些大了。如果用其他电机的话经常启动损耗会不会减小呢？还有城际公交或者旅游客车这种启动不很频繁的客车使用什么样的电机比较合适？谢谢！

张老五

用变频器，异步机的启动电流容易控制在3倍以下

张老五

另外，我觉得用异步机，一方面是客车空间大，功率密度低点也能承受
另一方面，用异步机实现电动车最简单，只要把发动机改成电动机，油箱改成电池，加上变频器和控制板就行了。而且，如果保留变速箱的话，并不需要太大的启动转矩，有2-3倍就足够了，另外，变频器应该能够实现以最大转矩启动吧

风梦

我觉得应该是功率大和频繁启动问题吧！

lijian613

#15 laplace
能不能具体解释一下  "SRM即使到90%以上的效率，想必要达到很高的速度", 关于srm的设计，还是第一次听到这种论断，SRM有2种控制模式， 电流载波区（低速），和单脉冲区（高速）， 单脉冲控制区会有提高，但是控制性不好。达到很高的速度才能得到高效率，不知道你是不是想说这个意思。电机设计时会考虑到速度区域的问题， 但是“达到很高的速度” 以至于改变齿轮传动比， 不清楚您这指的速度是多高啊。

同一个车辆， 车辆需要的速度转矩曲线是既定的， 然后选折齿轮比， 其次得到电机的转矩速度曲线。下一步才会考虑用哪种电机。换一个电机，难道就要换齿轮箱吗？ 那你拿不同额定转矩，额定速度的电机来做比较，就没有太大的意义了。

感应电机在电动车上的应用，没有人在这里否认。 对SRM的有所了解，并支持SRM的朋友，只不过不想看到
有人在这里一巴掌把SRM打死， 以误导他人。

而因为中国的稀土垄断，美日的汽车企业也都在着手研发感应电机而不是磁阻电机, 你现在提到的磁阻电机难道是新型用到稀土材料的电机？ 那应该列入永磁同步电机的范围，而不是SRM了。

如果你说研究所不考虑商业利益，那就有点搞笑了。研究所的研究项目一般都是由企业委托开发的。尖端的电机设计往往都从由研究所产生的， 企业是只是在设计时协助制造。 国际尖端企业往往和国际尖端研究所合作，开发新型电机。 感应电机设计这种传统课题，现在很少有研究所研究了。