不同两种电机如何产生动力？

在电动汽车中，电动机是非常重要的一个关键零部件，此前我们已经陆续介绍过 电动机都有哪些类型？ 电动机有什么性能特点？

交流异步电动机是一种将电能转化为机械能的电力拖动装置。它主要由定子、转子和它们之间的气隙构成。对定子绕组通往三相交流电源后，产生旋转磁场并切割转子，获得转矩。三相交流异步电动机具有结构简单、运行可靠、价格便宜、过载能力强及使用、安装、维护方便等优点，被广泛应用于各个领域。

永磁同步电动机具有结构简单，体积小、效率高、功率因数高等优点。目前，永磁同步电动机已经在冶金行业（炼铁厂和烧结厂等）、陶瓷行业（球磨机）、橡胶行业（密炼机）、石油行业（抽油机）、纺织行业（倍捻机、细纱机）等行业的中、低压电动机中获得业绩，并逐步积累设计和运行经验。

永磁同步电动机（英文名称为permanent mag⁃net synchronous motor，简称PMSM）主要是由转子、端盖及定子等各部件组成。永磁同步电动机的定子结构与普通的感应电动机的结构非常相似，转子结构与异步电动机的最大不同是在转子上放有高质量的永磁体磁极，根据在转子上安放永磁体的位置的不同，永磁同步电动机通常被分为表面式转子结构和内置式转子结构。

永磁体的放置方式对电动机性能影响很大。表面式转子结构—永磁体位于转子铁芯的外表面，这种转子结构简单，但产生的异步转矩很小，仅适合于启动要求不高的场合，很少应用。内置式转子结构—永磁体位于鼠笼导条和转轴之间的铁芯中，启动性能好，目前的绝大多数永磁同步电动机都采用这种结构。永磁同步电动机，其结构见图1。

交流电动机的工作原理：通电绕组在旋转磁场里转动。

电动机中的定子和转子并不接触，为什么给定子绕组通上交流电后，转子就会旋转呢？其工作原理应用到两大电磁定律：法拉第定律和楞次定律。

当定子上缠绕的绕组通上交流电后，由于交流电的特性，定子绕组就会产生一个旋转的电磁场。转子上的绕组是一个闭环导体，它处在定子的旋转磁场中就相当于在不停地切割定子的磁感应线。根据法拉第定律，闭合导体的一部分在磁场里做切割磁感应线的运动时，导体中就会产生电流，而这个电流又会形成一个电磁场。

这样，在电动机中就有了两个电磁场：一个是接通外部交流电后而产生的定子电磁场；另一个是因切割定子电磁感应线而产生电流后形成的转子电磁场。根据楞次定律，感应电流的磁场总要反抗引起感应电流的原因（转子绕组切割定子电磁场的磁感应线），也就是尽力使转子上的导体不再切割定子磁场的磁感应线，这样的结果就是：转子上的导体会“追赶”定子的旋转电磁场，也就是使转子跟着定子旋转电磁场旋转，最终使电动机开始旋转。

由于转子总是在“追赶”定子电磁场的旋转速度，并且为了能够切割磁感应线而产生感应电流，转子的转速总要比定子电磁场的转速慢一点点（约为2%~5%），也就是异步运行，所以才将这种产生感应电流的电动机称为交流异步电动机。

以下是单向交流电动机的构造：

通用汽车交流异步电动机的构造如下：

在交流异步电动机中，转子磁场的形成要分两步走：第一步是定子旋转磁场先在转子绕组中感应出电流；第二步是感应电流再产生转子磁场。在楞次定律的作用下，转子跟随定子旋转磁场转动，但又“永远追不上”，因此才称其为异步电动机。

如果转子绕组中的电流不是由定子旋转磁场感应的，而是自己产生的，则转子磁场与定子旋转磁场无关，而且其磁极方向是固定的，那么根据同性相斥、异性相吸的原理，定子的旋转磁场就会拉动转子旋转，并且使转子磁场及转子与定子旋转磁场“同步”旋转。这就是同步电动机的工作原理。

根据转子自生磁场产生方式的不同，又可以将同步电动机分为两种：

一是将转子绕组通上外接直流电（励磁电流），然后由励磁电流产生转子磁场，进而使转子与定子磁场同步旋转。这种由励磁电流产生转子磁场的同步电动机称为励磁同步电动机。

二是干脆在转子上嵌上永久磁体，直接产生磁场，省去了励磁电流或感应电流的环节。这种由永久磁体产生转子磁场的同步电动机，就称为永磁同步电动机。

以下是通用汽车和奥迪的永磁同步电动机的构造：

通用汽车永磁同步电动机

奥迪永磁同步电动机

最后还必须说一下，永磁同步电动机有什么特点呢？

永磁电动机具有较高的功率/质量比，体积更小，质量更轻，比其他类型电动机的输出转矩更大，电动机的极限转速和制动性能也比较优异，因此永磁同步电动机已成为现今电动汽车应用最多的电动机。

但永磁材料在受到振动、高温和过载电流作用时，其导磁性能可能会下降，或发生退磁现象，有可能降低永磁电动机的性能。另外，稀土式永磁同步电动机要用到稀土材料，制造成本不太稳定。