论坛竟然恢复了，发个最近对电动机的研究吧

(原)cydx

不久前看了一个话题，说的是（国产车续航里程已经超越特斯拉，物美价廉为什么还是干不过特斯拉）

国产电动车销量上不去，特斯拉上海工厂建成后新款m3，my销量一路上升。

其实归根结底是个品牌价值的问题（这个世界本没有神，当有人做到了别人做不到的事，他就成了神，神所制造的商品被称之为神器，神的信徒为了获得神器不惜一切代价，这，就是品牌价值。）

国产车诸如比亚迪之流，产品本身还凑合，但毫无亮点，所作的每一件事都是被人做过的，特斯拉就像老师，比亚迪是徒弟，徒弟不管做的再好，也是对师父的模仿，师父说要续航里程高，徒弟跟着学，师父说要一体中控屏，徒弟说对对对，师父说要智能驾驶，徒弟马上去搞，如果师父不说话，徒弟全都傻眼了——下一步怎么做？师父你倒是说啊。



其实要做出出色的电动车，重要的不是模仿别人，而是从底层技术搞起，无非就是三大件——电池，电调，电机
电池技术自有专门企业去研发，整车厂家不用特别投资，重要的是电调和电机，中国国产电机技术已经显著落后国外水平，突出一个效率问题，一个功重比问题。我在这里跟大家探讨一下。

电机按照励磁方式有，励磁电机，永磁电机，感应电机
按换向方式有，无刷电机，有刷电机
按磁通方向有，径向磁通电机，轴向磁通电机
按铁芯导磁有，有芯电机，无芯电机

这四种分类进行组合就有几十种电机，可以说相当复杂，各有优缺点，适用于不同场合。

我们现在主要研究的是什么电机适合电动车，主要有五个指标，效率，功重比，功体积比，成本，寿命
为了提高这些指标，做出优秀的电机，采用淘汰法
有刷电机高转速下换向寿命低，逐渐被淘汰（低转速下串励电机还有一些市场）
励磁电机和感应电机效率低，也渐渐被淘汰（主要是多出额外的线圈励磁导致能量以热能损失）
现在主要的问题是磁通方向径向好还是轴向好，有芯好还是无芯好？





轴向磁通电机就是磁通方向跟轴平行，电机是个大饼，
径向磁通电机就是磁通方向跟园的直径相同，是个圆桶
由于相同功率下轴向电机转子直径大对机械强度要求高，且高速下转子边缘容易达到音速，破音障会导致各种问题，故并不常见
而径向磁通电机是个空桶，为了输出动力到中央轴，会有一些额外的连接用结构，导致功重比低，但早期低端产品对功重比不重视，故非常常见。


左边的轴向磁通电机功重比达到12.1，右边的常见径向磁通电机才3.0，但都比内燃机的0.5~1.0高（本田飞度1.5l发动机总成160kg输出100kw功率，功重比才0.6，在民用量产车里面已经算出色的了）
现阶段轴向磁通电机基本确定是未来高性能电机主流，主要提升技术有（轴向磁通串联技术，定转子间真空低阻技术，相变散热技术，无芯定子技术）

再来说说无芯定子永磁转子电机，主要代表是空心杯电机，早期是有刷无芯转子搭配永磁定子，驱动系统简单，通电就转。
现在则反过来永磁做转子，无芯线圈做定子，需要无刷控制器才能驱动。
这种电机由于线圈没有磁芯，没有涡流也没有磁滞损耗，也就几乎没有铁损，只有铜损，所以效率非常高，但线圈没有磁芯导致多层线圈磁路损失太大，故只能做成单层线圈，限制了其大型化，功率体积比也不理想，径向电机中空空间浪费问题在无芯电机中被放大。所以一直空心杯电机都很小很小

但是现在轴向磁通电机的发展给了无芯电机技术机会，强强联手效率理论可提升至99%，电机效率从98%提升到99%，看起来只有1%的提升，但发热量降低一半，反之在散热系统压制力不变的情况下，功率可翻倍，功重比也就翻倍最高可达30.0，已经比太行涡扇发动机还高了。
想想一下，一台100kg重量的电动机安装在一辆奥拓里面，功率可达3000kw，4000马力，多么可怕。



强大的电动机必须匹配足够优秀的控制系统，传统油车由于转弯时内外轮差速问题而必须加装差速器，这导致在较差路面容易出现对角轮胎悬空空转，另外对角轮胎虽然接触地面但没有任何牵引力，被迫叫拖车。
为了解决这个问题就需要加差速锁，但差速锁需要手动开关，在遭遇平路单边积水时轮胎同样会出现空转打滑牵引力消失的问题，但又不可能每过一个水坑都开一次差速器，于是工程师研发了限滑差速器。但也都是无奈之举，整个4驱传动系统大量转动轴差速器分配器重量几十上百公斤，快赶上发动机的重量了。

但电动机就没这个问题，多电机独立驱动，同过中央控制器协调动力，轻易实现转弯差速自动适应，同时4轮独立驱动完全不受交叉轴或者单边水坑影响，任何情况都有稳定动力输出。而且可以在中央控制器主动干预下实现超机动，原地转弯，甚至搭配斜纹轮胎可以横着走。


现阶段电动机技术与控制器技术都有明显发展的情况下，国产电动车技术上止步不前，还在用着几十年前遗留技术，不得不让人担忧，大量老百姓一边大喊支持国产一边买特斯拉的情形已然出现。

(原)刘六陆

高压单极直流电机你知道吗？线圈是多匝的，无刷的。线圈不动磁铁动。

(原)cydx

刘六陆 发表于 2020-8-21 03:18
高压单极直流电机你知道吗？线圈是多匝的，无刷的。线圈不动磁铁动。

从你的描述来看不就是普通永磁无刷电机么
只是转子是单极从而磁通利用率高，但转子直径应该非常小，基本上就是一个圆柱磁铁中间插一根轴

tyuka

科普一下

(原)bbscwg

没办法，人家火箭回收，技术太牛了，工匠精神。国产电动车呢，追求补贴而已

(原)刘六陆

cydx 发表于 2020-8-21 04:28
从你的描述来看不就是普通永磁无刷电机么
只是转子是单极从而磁通利用率高，但转子直径应该非常小，基本 ...

不是的你先百度一下单极直流电机的专利，它是根本性不换向的！

(原)liujinsui1

哈哈 “电调” 你是玩儿模型的吧

whseen

好像是无铁芯电机，最初在风力发电研究较多，可以降低启动阻力，后来有应用在电动机上，能减小些转矩脉动。转子仓抽真空虽然能减小空气阻力，但是会影响散热，轴承润滑油会容易蒸发，应该用氦气等粘滞系数低的气体。

(原)cydx

liujinsui1 发表于 2020-8-21 11:21
哈哈 “电调” 你是玩儿模型的吧

这么理解，电调就是电子调速器，电机控制器包含电调，但不只有电调，还可以有保护电路，全车电锁，gps防盗，灯光控制等等等等，可以有也可以没有

电调就是乞丐版电机控制器，自然也可以有豪华版，尊享版，vip钻石黄金吊炸天版（名字随便取）

(原)cydx

刘六陆 发表于 2020-8-21 10:34
不是的你先百度一下单极直流电机的专利，它是根本性不换向的！

去研究了下，定子部分不是单极而是把南北极弯成一个圆，只留一条缝，转子需要通过电刷通电形成环形磁场
这电机虽然不换向，但是转子必须要电刷是个问题，定子重量大限制功重比，转子又不能做大电压，缺点多余优点啊。