如何选择电动机的电机？

本文目录一览：

• 1、求重量轻的扭矩大电机
• 2、如何选择电动机的电机？
• 3、电动汽车为何扭矩比燃油车大性能强能耗低

求重量轻的扭矩大电机

您需要一个高功率、轻量化的电动机，这是一项相当具有挑战性的工程。以下是一些建议：

• 使用永磁同步电机（PMSM）：PMSM相比于异步电机，功率密度更高，可以提供更高的扭矩和效率，同时重量更轻。这种电机也可以长时间运行。

• 使用无刷直流电机（BLDC）： BLDC电机可以提供高效、高扭矩的运行，同时重量也比普通异步电动机轻。但需要注意的是，BLDC电机需要控制器才能正常运行。

• 选择轻量化材料： 选择轻量化的材料可以帮助降低电机的重量，比如铝合金、碳纤维等材料可以作为电机的外壳或支架。

需要注意的是，这种电机的设计需要专业知识和技能，因此最好咨询专业的电机制造商或工程师，以确保您得到的电机符合您的要求。

如何选择电动机的电机？

选择电动机的电机时，你需要考虑以下因素：

• 电机类型：电机类型应根据应用需求来选择。例如，直流电机适用于需要精确控制转速和扭矩的场合，而交流电机则适用于需要高效率和长寿命的场合。

• 功率：电机的功率应根据负载来选择。负载的大小和性质会影响电机的功率需求。一般来说，负载越大，需要的功率就越大。

• 转速：电机的转速应根据应用需求来选择。如果需要高转速，可以选择高速电机；如果需要低转速，则可以选择低速电机。

• 扭矩：电机的扭矩应根据负载来选择。负载的性质和大小会影响电机的扭矩需求。一般来说，负载越重，需要的扭矩就越大。

• 防护等级：电机的防护等级应根据应用环境来选择。如果电机需要在恶劣的环境下工作，如潮湿、高温、低温等，应选择防护等级较高的电机。

• 能效等级：电机的能效等级反映了电机的能源利用效率。一般来说，能效等级越高的电机越省电，但价格也相对较高。在选择电机时，应根据应用需求和预算来选择合适的能效等级。

• 品牌和质量：选择知名品牌和质量可靠的电机可以保证电机的性能和使用寿命。同时，也可以考虑选择有保修服务的电机，以降低使用成本。

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电动汽车为何扭矩比燃油车大性能强能耗低

汽车发动机有两大类型：

内燃式热机

永磁同步电机

大部分量产汽车装备的电动都有超过同级燃油车的扭矩，原因不在于电动机结构有什么特殊性，或者减速器齿轮组都在刻意放大扭矩。核心因素为内燃机热效率极低，电动机的能量转化率为内燃机的平均三倍以上，参考下图。

内燃式热机的热效率普遍在35%左右，其概念为燃烧产生的热能会有65%左右被“浪费”了。造成消耗的因素为发动机机体与防冻冷却液的低温吸热，活塞与其他运动结构运转时产生的阻力（消耗的功率），以及进排气过程中消耗的热能。内燃机的机械结构非常复杂，这不仅会造成磨损导致使用寿命短，同时还造成了动力的过量损耗。

简而言之，消耗1升汽油实际只有350毫升左右才能转化为动能，这里所谓的动能就是发动机的「扭矩」。那么想要获得大扭矩就必须要以极高的油耗实现，比如峰值扭矩可以达到400N·m的2.0T发动机，其真实的城市道路通勤油耗是可以达到15L/100km左右的；更大扭矩的V6/V8大排量发动机可以达到百公里20/30L，这些机器即使量产且制造成本不高也没有多少用户可以接受，主流的代步汽车为了满足用户对油耗的需求只能选择中小排量机型，所以内燃机的扭矩显得挺小。

电动机的「热效率」会有多高呢？

电动机实现能量转化的方式不依靠“燃烧”“热能”，而是利用电流转化为电磁场，与永磁体互斥催动转子运转输出转矩（扭矩）。所以称之为「电动机热效率」是不太严谨的，准确的定义应为能量转化率，只是概念与热效率相同。由于电磁场转化动力并不是受到温度与空气的影响，悬浮的转子与轴承也几乎没有运行阻力；运行中产生的热能被冷却液吸收并不会降低扭矩，所以这种机器的转化率可以感到95%以上。

在能源储备相同的前提下，电动机消耗电能转化大扭矩的功耗很低，而内燃机的功耗会非常高。也就是说电动机实现大扭矩高性能并不会有很高的用车成本，但是燃油车想要达到与电动车相同的性能就要有数十升百公里的高油耗。不用考虑成本自然是让汽车的性能越强越好，这就是电动以及插电式混动汽车普遍扭矩很大且性能很强的原因。

电动机的恒扭矩

内燃机升功率依靠大扭矩，实现大扭矩的基础是增加进气量与喷油量，以燃烧更多的燃油为代价输出更多的热能。从喷油进气到燃烧做功再到升高转速，这一流程需要的时间总会比较长，所以内燃机即使加入涡轮增压进气系统也要在1500转左右才能达到峰值扭矩；自然吸气发动机因没有富氧燃烧增扭的技术支持，以至于峰值扭矩要到平均4000转才能爆发，这种效率相比电动机低到不值一提。

电动机升功率主要依靠高转速，因为实现大扭矩的基础是动力电池组输出电流的强弱。理论上只要起步瞬间油门一步到底，此时动力电池就会以最高倍率放电，在输送到到电动机电磁线圈后就会瞬间形成最大扭矩了！——重点：电流传输的速度仅次于光速，那么在踩下油门的瞬间形成峰值扭矩就等于无延迟；而电动机不需要怠速，所以从起步第一转就是最大扭矩，这种状态叫做恒扭矩。

总结：电动机是远比内燃机先进的发动机，不论从转化率还是从使用寿命层面分析都不例外。而且第一批普及的汽车本就是电动汽车，燃油车取而代之只是因为同期石油开采技术的先进、行业竞争的不规范、爱迪生镍铁电池初期的不理想，以及两次世界大战对车辆续航里程要求不符合汽车技术升级规律。然而在21世纪留给了电动汽车理想的技术研发空间，未来的电动汽车还会是主流。