
电机的动力来源是动力电池组,相当于燃油车的油箱。电池输出直流电,通过逆变器转换成三相交流电,这是驱动电机运转的关键步骤。根据经验,逆变器的转换效率通常在95%以上,远高于燃油机的热效率。
永磁同步电机是主流选择,内部有永磁体和线圈绕组。当交流电通入绕组时,会产生旋转磁场,与永磁体的磁场相互作用,推动转子旋转。这个过程几乎没有延迟,踩下电门0.1秒就能输出最大扭矩,这是燃油机无法做到的。
电控系统相当于电机的“大脑”,根据油门踏板信号调整电流大小和频率。需要加速时,增大电流输出更强磁场;匀速行驶时,维持稳定电流保证效率。常见情况是,高速巡航时电机转速保持在高效区间,能耗比市区行驶低10%-15%。
松开电门或踩刹车时,电机切换为发电机模式。车轮带动转子旋转,切割磁感线产生电能,通过逆变器反向转换成直流电回充电池。根据经验,能量回收强度通常有3-5档可调,最高可回收30%的行驶能耗。
电机输出的动力直接传递给车轮,没有离合器、变速箱等复杂部件。这种直驱方式减少了80%以上的运动部件,不仅响应快,还降低了维护成本。常见情况是,电车的动力传递效率普遍在90%以上,而燃油车仅为60%-70%。
起步加速时,电机全力输出扭矩;高速行驶时,通过调整电流频率维持高转速;爬坡时,增大电流提供更强动力。根据经验,电机在不同工况下的效率差异较小,而燃油机在低速或高负荷时效率会明显下降。
电机运转会产生热量,需要冷却系统维持正常工作温度。常见的冷却方式有风冷和液冷,液冷系统的散热效果更好,能保证电机在高负荷下稳定输出。根据经验,液冷电机的连续工作时间比风冷电机长30%以上。
电机的能量转化路径短,从电能到机械能的转化效率高达90%以上,而燃油机的热效率通常在30%-40%之间。此外,电机的响应速度快,没有怠速损耗,这也是电车能耗低、噪音小的主要原因。