感应电机：高效、轻量、适合高速运转的新宠

在20 世纪80 年代之前，电动车的原型机中多使用直流电机，其特性非常适合道路负载并且控制简单。然而，体积大和需要维护的特点限制了其在电动车乃至电机驱动领域的应用。现代电动汽车中大都采用交流电机，包括感应电机、永磁电机和开关磁阻电机。

其中，感应电机技术非常成熟，过去半个世纪在感应电机驱动方面进行了大量的研究和开发工作。感应电机是目前工业中应用十分广泛的一类电机，其特点是定、转子由硅钢片叠压而成，两端用铝盖封装，定、转子之间没有互相接触的机械部件，结构简单，运行可靠耐用，维修方便，如图1-4-1 所示。

图1-4-1　感应电机

1—定子；2—感应电机；3—鼠笼式转子；4—绕线式转子

感应电机的转子上没有永磁体，也无须换向器、电刷，使得感应电机具有结构简单、制造方便、成本低、可靠性好等优点，感应电机的控制也较为成熟。(www.xing528.com)

感应电机的转子上没有线圈绕组，也没有永磁体，结构简单坚固，耐高温能力强，不需要维护。

感应电机与同功率的直流电机相比效率更高，质量约轻了一半。如果采用矢量控制的控制方法，则可以获得与直流电机相媲美的可控性和更高的调速范围。由于有着效率高、比功率大、适合于高速运转等优势，感应电机在目前大功率电动汽车上应用较广。

感应电机在高速运转时，电机转子发热严重，工作时要保证电机冷却，同时感应电机的驱动和控制系统较复杂，运行时还需要变频器提供额外的无功功率来建立磁场，故相比永磁同步电机和开关磁阻电机，感应电机的效率和功率密度偏低，不是能效最优化的选择。

感应电机在新能源汽车上应用较多的地区是美国，这被认为和路况有关。在美国，高速公路具有一定的规模，除了大城市外，汽车一般以一定的高速持续行驶，所以高速运转而且在高速时有较高效率的感应电机得到了广泛应用。

在电动汽车发展的早期，很多电动汽车都是采用直流电动机方案，主要是看中了直流电机的产生成熟，控制方式容易，调速优良的特点。但由于直流电机本身的短板非常突出，其自身复杂的机械结构（电刷和机械换向器等），制约了它的瞬时过载能力和电机转速的进一步提高；而且在长时间工作的情况下，电机的机械结构会产生损耗，提高了维护成本。此外，电机运转时的电刷火花会使转子发热，浪费能量，散热困难，还会造成高频电磁干扰，这些因素都会影响具体整车性能。由于直流电机的缺点非常突出，目前电动汽车已经将直流电机淘汰。