富田電機股份有限公司|標準馬達|變頻馬達|感應伺服馬達|液冷伺服馬達

電動馬達是電動車（EV）的核心，它將電能轉換為機械動力來驅動車輛。在這篇文章中，我們深入探討電動車馬達的工作原理，並重點介紹幾種常見的電動馬達類型，其中以交流馬達為重點。
 

了解電動車馬達如何運作？

電動車馬達與傳統內燃機車輛不同，它將儲存在電池中的電能轉換成機械能。電池組通常由鋰離子電池構成，提供直流電，經過逆變器轉換為交流電後，驅動電動馬達，產生旋轉磁場(RMF)。馬達內的轉子隨著磁場旋轉，通過傳動系統將扭力傳遞到差速器，最終驅動車輪。

汽車電動馬達也可發揮發電機的功能：當車輪反向驅動轉子時，產生的旋轉磁場會將能量轉換回直流電，並為電池充電。

車輛的車載電腦精確控制電能流動和馬達速度，確保高效運作和最佳效能。由於電動車使用電力驅動，沒有尾氣排放，也不需要傳統燃油車的燃油泵、燃油管或油箱。這種電池、逆變器和馬達的無縫整合，使電動車高效且環保。

電動車用三種電動馬達：完整指南

三種不同類型的電動車馬達

電動車馬達種類很多，根據電流類型主要分為兩大類：直流馬達和交流馬達。在這兩者之中，交流馬達因其卓越的性能更為普遍和受歡迎。

交流馬達的效率顯著提高，因為其能夠調節電源供應的頻率和電壓。交流馬達在低速時能提供強大的動力，同時在速度和扭矩控制上具有高度精確性，使其非常適合各種汽車應用。
 

永磁同步馬達 (PMSM) Permanent Magnet Synchronous Motors

永磁同步馬達的轉子內嵌稀土永磁體。當交流電流供應給定子時，產生的旋轉磁場與轉子內的永磁體相互作用，產生同步旋轉，產生驅動電動車輪所需的扭力。這種同步旋轉確保高效能量轉換，以緊湊設計達到最佳性能。

永磁同步馬達具備高功率密度，所需電流較感應馬達少，但能達到相同的扭矩或速度。其轉子設計使得扭矩控制簡單，可通過變頻器靈活調節。此外，永磁同步馬達具有多種配置和繞組選項，以滿足具體需求。然而，永磁同步馬達對稀土礦物的依賴使其成本較高，且稀土開採對環境有影響，價格波動也較大。

大多數電動車現今使用永磁同步馬達，主要因其在尺寸、重量和效率方面的顯著優勢。與感應馬達相比，永磁同步馬達的體積可縮小約25%，而效率更高。特斯拉（Model S、Model 3、Model X 和 Model Y）、Nissan（LEAF）和 BMW（i3 和 i8）等製造商皆因其效率和緊湊設計而選用永磁同步馬達。
 

電氣激磁交流同步馬達(EESM) Electrically Excited Synchronous Motors

EESM的定子接收交流電流，創造旋轉磁場。與使用稀土永磁體的永磁同步馬達不同，這種馬達在轉子內使用直流電流來激勵並創造磁場。這個磁場與定子的旋轉磁場對齊，產生扭矩並驅動車輛。通過調整交流電的頻率和振幅，可以精確控制馬達的速度和扭矩，確保平穩且靈敏的駕駛體驗。

EESM以靈活性和高性能著稱，能在各種駕駛條件下提供高扭矩和動力，非常適合電動車。這種類型的馬達被應用在 BMW 的 iX3、iX 和 i4，以及雷諾 Megane E-TECH 和 SMART EQ。
 

感應馬達Asynchronous Induction Motors

感應馬達依靠三相交流電流運行，沒有電刷和整流子，減少維護需求並提高耐用性。定子繞組產生旋轉磁場，在轉子中產生誘導電流，通過電磁感應產生扭矩。其轉速由先進的電子系統通過改變供給定子的交流電頻率來控制。

感應馬達價格實惠、結構簡單、耐用，能在變速和變負載的情況下運行。它們非常適合多變的駕駛條件，在低速時提供大量扭矩，在高速時保持高效。特斯拉在早期車型如 Roadster 和最初版本的 Model S 中使用了感應馬達。Audi的 e-Tron SUV 也採用了這種馬達。

 

如何選擇同步馬達和感應馬達？

選擇同步馬達和感應馬達時，需要考慮多個因素和特性，以確保在特定應用中達到最佳性能。
 

轉速

同步馬達的轉速以每分鐘轉數（RPM）為單位，由電源供應的頻率和極數決定，保持恆定的速度和扭矩，不受負載變化影響。相反，感應馬達可以根據負載和滑差調整速度和扭矩，適應不同需求。
 

馬達功率輸出

在功率輸出方面，同步馬達具有高功率因數，能高效地將電能轉換為機械能。這個因數可以通過改變激磁電流來調整。相比之下，感應馬達通常具有較低的功率因數。
 

馬達控制系統

高效的馬達控制機制對於調節速度、扭矩和方向至關重要。同步馬達需要更複雜且昂貴的控制裝置，如變頻驅動器或滑環，以確保精確管理參數。感應馬達則能有效運行，所需的控制裝置較簡單且經濟，如變阻器、電容器或軟啟動器，使操作和維護更為簡便。

 

那麼直流電動車馬達呢？

直流系列馬達尺寸多樣，通過將直流電流通過線圈來產生旋轉運動。它們在電力消耗方面有優勢；隨著速度降低，效率提高，特別是在低速時。

儘管設計簡單，能精確控制扭矩和速度，但總體效率較低，將電能轉換為機械能的效率只有75-80%（對於有刷直流馬達，無刷直流馬達的轉換率會更高）。

此外，由於在高溫或爆炸環境中產生的熱量和冷卻問題，需要適當的通風或冷卻系統，因此一般認為它們較不適合電動車。

 

富田電機——您的電動車馬達製造商最佳選擇

隨著電動車革命的推進，選擇合適的馬達至關重要。這些強大的電動心臟是電動車前進的動力，安靜且高效。

準備好為您的電動車項目提供可靠且高效的馬達了嗎？探索富田電機的全面解決方案，了解為什麼我們是您理想的電動車馬達合作夥伴。今天就聯繫我們，了解更多關於我們的電動車馬達解決方案。

 

常見問答

電動車通常使用哪些類型的馬達？

大多數電動車使用交流電馬達，常見的類型包括永磁同步馬達、電激同步馬達和感應馬達。
 

電動馬達需要進行哪些維護工作？

電動馬達的定期維護工作包括檢查磨損情況、確保適當的潤滑以及監控電氣連接是否有任何損壞跡象。
 

使用電動馬達需要考慮哪些安全預防措施？

重要的是遵循正確的電氣安全協議，確保良好的通風以散熱，並實施措施防止意外接觸到移動部件。