马晨祥
青岛科技大学 山东省青岛市，266061
近些年来，新能源汽车从无到有且高速发展，给人们购买汽车提供了新的选择。驱动电机是新能源汽车的动力来源，是新能源汽车的核心部件。选择合适的驱动电机，对新能源汽车的动力性、可靠性、经济性等方面有着非常重要意义。
1.三相异步电动机概述
目前，常用的驱动电机包括三相异步电动机、永磁同步电机、开关磁阻电机和无刷直流电机。
三相异步电动机由固定的定子、绕轴旋转的转子两个基本部分组成。定子是由机座、圆筒铁心及三相定子绕组构成。转子则由转子铁芯、转轴、转子绕组、风叶等组成。
1.1电动机转动原理
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在图1原理图中，一个旋转的磁场可以带着转子一起转动。磁极转动越快，转子转动也越快。磁极反向转动，转子也反向转动。
在图2原理图中，图中N、S表示旋转磁场的两极。当磁场顺时针旋转时，转子上的导体切割磁感线产生电动势，电动势方向可由右手定则确定。电动势在导体上产生电流，进而带有电流的导体在磁场中收到力的作用，使转子顺时针旋转。同理，当磁场逆时针旋转时，转子也会逆时针旋转。
1.2旋转磁场的产生
将三相绕组星形连接（如图3所示），接在三相电源上，绕组中就产生了三相对称电流，
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图5
2.三相异步电动机在新能源汽车的应用分析
2.1新能源汽车对电动机的基本要求
动力性：新能源汽车的能量来源于电池，为了提高续航性，需要在各种环境下的效率都要较高，且为了减轻车辆总重，需要电动机尺寸小，结构紧凑，重量轻。可靠性：需要电动机过载能力强，保证有4-5倍的过载能力，以保证短时间加速和爬坡时不会熄火。经济性：要求价格低廉，结构简单，适合大批量生产。
2.2三相异步电动机优缺点
优点：坚固耐用，结构紧凑；运行可靠，维护方面；价格低、体积小、质量轻、噪声低。三相异步电动机可靠性高，逆变器即使损坏短路也不会产生反电动势，不会出现急刹车的可能。。三相笼形异步电动机功率范围覆盖面很广，小到零点几瓦，大到几千瓦。可以采用风冷或液冷方式，冷却自由度高，不易发热，对环境适应性好，效率高。缺点：控制复杂，功率因数低，调速范围窄，调速性能差，易受负载变化的影响。
尽管，目前新能源汽车在现实中很难找到同时满足所有所需特性的电动机，但在新能源汽车上应用三相异步电动机能够提高车辆的质量，对提高车辆的运行效果有着重要的作用。
3.三相异步电动机在新能源汽车使用方案优化
3.1新能源汽车启动方案的优化
电机在刚启动时，转子相对于磁场的相对转速很大，同时产生的电流也很大。一般的中小型笼型三相异步电动机在启动时电流可达到额定电流的5-7倍。因此，在启动车辆时，过大的启动电流会使发动机和线路承受较大的负担，导致无法启动，或影响线路的寿命。
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3.2新能源汽车制动方案的优化
传统的汽车制动装置是对汽车某些部分（车轮）施加一定的力，从而对其进行强制制动的一系列装置，都是通过摩擦的方式使汽车制动。装配新能源汽车的制动时，可采用反接制动或发电反馈制动两种制动方案和传统制动方案共同作用来实现新能源汽车的制动。
反接制动：在车辆制动时，通过控制系统的改变电动机的线路，使电动机与电源相接的三根导线中任意两根对换（如图7所示）。改变线路后，
图7
三相异步电动机内的旋转磁场反转。此时，电动机内转子受到的转矩方向改变，与转子运动方向相反，使转子制动。这样，可以使运行中的车辆更快减速停止，以减少制动距离，提高车辆的安全性。发电反馈制动：在车辆制动时，通过控制系统对发电机线路的控制，采用发电反馈的方案，用车辆的惯性带动发电机发电，把没用的机械能转化成电能反馈到电池中，在一定程度上节约电能，以增加新能源汽车的续航能力，满足用户对一次充电可以走更多里程数的需求。
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