21世纪控制电机可期望的电动车市场
谭建成(广州电器科学研究所510302)
【摘要】电动车将成为21世纪的重要交通工具。文中介绍电动车电驱动的技术发展趋势,当代电动车电驱动的技术水平,指出电动车将是控制电机一个新的市场,前景广阔。
【叙 词】控制电机电动车辆/电驱动市场
1 电动车将是控制电机一个新的市场
控制电机作为自动控制系统的一种机电部件,最初是在为军事自动化服务过程中孕育成长,逐步形成自身的基本品种类别及主要应用技术。然后才在工业和民生领域推广应用并发展。当今世界两极模式的瓦解、冷战的结束,世界走向“和平”与“发展”主题,控制电机更多的是为3a,即工业自动化、办公室自动化、家居自动化服务,开拓自己的市场。尽管我国目前的自动化程度要求还不高,但随着进一步改革开放、市场经济的发展,特别是关贸总协定缔约国地位不日恢复,国内市场与国际市场进一步接轨,外资流入,国外新控制技术随之进入,国外控制电机也会乘机挤占我国的市场,在我国控制电机行业面前,是挑战与机遇并存。但总的来说,下一世纪,这个行业会有更光辉灿烂的发展前景。
近年,在国际上先进工业国家中,电动汽车开发热潮引人注目。电动车也将是控制电机一个新的市场、一个新的机遇。
2电动车将成为21世纪的重要交通工具
以石油为能源的现代汽车工业,今天仍然是许多国家的支柱产业。而以蓄电池一电动机作为动力的电动车,至今还只是它们的潜在竞争对手。电动车的呼声,最初是因为世界石油将要枯竭而提出的一种替代方案。但现在,电动车引起各国工业界和政府重视的更重要原因是大气环境保护问题。例如,鉴于汽车排放的废气对城市污染日益严重,美国加州1990年通过立法,要求从1998年起,每家汽车制造商在加州销售的汽车,必须有百分之二是无排放的,即电动车。在随后的5年中,每年至少有百分之十的新客车,约20万辆,必须是电动车。估计到21世纪,在洛杉机行驶的轻便车将有1/4是电动车。有人估计,实施大气环保法规后,在2001年美国电动车销售量约有85万辆。美国****三家汽车公司(克利斯勒,福特,通用)在电动车开发上已联合起来,由能源部资助,组建了美国先进电池集团公司(usabcf),计划在3年内共投资2.6亿美元开发电动车用新一代电池。在日本,1991年10月通产省公布了以2000年为目标的电动车普及计划,到2000年日本电动车将普及到20万辆,年产量为10万辆。在德国,由国家研技部批准和投资建立电动车试验区,总投资4000万马克,其中国家投资2200万马克,其余由企业提供。从1992年10月开始,对约60辆各种类型的电动车进行研究性试验。这些电动车包括轿车、面包车、货车、大客车,是由5大汽车公司奔驰、大众、欧宝、宝马和纽分兰分别提供的。参加试验的还包括4大电池公司和6大电器公司(abb,aeg,siemens,unig,bosch,ei。in)。可见,电动车将取代汽油车,成为21世纪重要的交通工具。
3电动车电驱动技术发展趋势
电动车的电驱动系统包括驱动车轮的电动机及其电子驱动器。它是电动车关键技术之一。电动车电驱动技术发展趋势可归纳为:
a.由直流驱动向交流驱动方向发展。
b.电机与电子驱动器结合的一体化。
c.由单个电机驱动向2台电机或4台电机分别驱动;由带减速变速器驱动向直接驱动,向电动轮驱动、电子差速控制发展,成为高层次电动车电驱动技术发展的标志。
早期电动车常采用直流串激、并激电动机,稍后采用永磁直流电动机,用晶闸管或大功率晶体管斩波驱动控制。近年各种形式交流调速方案已进入实用阶段,包括交流异步电动机、永磁同步电劫机、永磁无刷电动机、开关磁阻电动机等已在国外一些电动车上使用,展现出电动车电驱动交流化的发展潮流。表1是美国通用汽车公司对电动车用4种电机6项重要技术指标的评价。
从70年代后期到90年代初,美国福特汽车公司开发了三代车型的电动车,它们的电驱动系统都是由通用电气公司(ge)为其配套的。从这三代电驱动系统的演变也可以看出其发展的趋势和技术进步。
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