无刷直流电动机及其在电动汽车中的应用

缺乏电子控制技术限于早期的电动车辆的速度，以每小时20英里。随着一个贫穷的充电基础设施，汽油车的便利性促使车主放弃电动车。然而，诸如无刷直流电动机（BLDC电动机）技术进步已经使这些高能效的汽车更可行。

新的兴趣

汽车制造商收购了电动车在20世纪60年代重新产生了兴趣;在与直流无刷电机在帮助那个时候创新NASA的科学家们徜徉在月亮在月球车。在月球越野车车轮NASA建各得在其中一个BLDC电机。

虽然上世纪七八十年代的能源危机再次激起了人们对电动汽车的兴趣，但汽车制造商直到新千年才开始向美国消费者提供混合动力和电动汽车。汽油价格的不断上涨或许可以解释为什么2013年有超过40%的美国消费者表示有兴趣购买电动汽车。在无刷直流电机的帮助下，今天的电动汽车有:

• 比传统汽车节能80%;

• 驾驶成本更低，每英里2美分(汽油动力汽车每英里12美分或更多);和

• 清洁，零尾气排放。

无刷直流电机（BLDC电机）的电动汽车

在最新的电动汽车出现之前，汽车已经将无刷直流电机用于雨刷、CD播放器和电动车窗。今天的汽车制造商在绿色汽车中使用三种不同类型的电动机:无刷直流电动机、拉丝直流电动机和交流感应电动机。

无刷直流电机有一个永磁转子，转子周围有一个缠绕的定子。定子里的绕组是用电子换向的，而不用电刷。这使得无刷直流电机:

• 易于维护，

• 更耐用,

• 较小，

• 85％-90％的效率，

• 能够以更快的响应速度和更高的运行速度，

• 在速度控制和换向方面控制更简单，

• 轻,

• 不易于有刷电机经历失败，和

• 能自动起动。

无刷直流电动机的组成也使机器在车内保持较低的温度和耐热性。另外，因为电机是无刷的，所以没有危险的电刷火花。

无刷直流电机驱动

今天所有的混合动力汽车的使用BLDC电机。绿色汽车制造商往往宁愿BLDC电机在替代品，因为峰值点效率高，转子冷却更简单。该电机还可以工作在“功率因数”，这意味着该驱动器可以在其最高效率水平运行。

电池和刹车。电池是无刷直流电机驱动系统中最重要的部件之一。除了为发动机提供能量外，它们还允许电子接收器工作。因此，尽可能高效地使用绿色汽车的电池是非常重要的。

每当电池被使用时，发生在化学结构的不可逆变化。其结果是，保持在接近满充电时可再充电电池是最有效的。由于在无刷DC电动机的永久磁铁和用于外部转矩工作作为发电机的能力，操作绿色汽车的人可以将电池通过施加制动脉冲-充电。这是需要注意的重要，然而，单独制动将无法完全充电的电动汽车的电池。

运动反应。绿色汽车制造商和像NASA实体喜欢，因为他们的快速运动反应的BLDC电机。高性能，小直径磁转子降低电枢的转动惯量，使高加速率，在旋转损耗的降低，和更平滑的伺服特性。该最佳的运动反应还允许更恒定的速度，瞬时速度调节和更安静的驱动系统。

展望未来

无刷直流电机是不是没有错。这是目前比较昂贵的制造比其同行拉丝。而且，由永久磁铁产生的磁场是不可调的。科学家希望使磁场的强度多个可调节，因此，在电动汽车需要的最大扭矩，特别是在低速时，该磁场将在最大强度。

随着绿色汽车越来越受欢迎，汽车制造商和科学家预计无刷直流电机将主导市场。随着电动汽车制造业的不断创新，经济学家预测，到2020年，全球新车购买量的33%将是绿色汽车。