电动车电机多长时间会老化,电机可以用多久

电机能用多久(一般电机多长时间会老化)

从广义上讲，电机损耗可分为机械损耗或电气损耗。机械损失主要来自轴承摩擦和与旋转转子相对的任何风阻。纯摩擦损耗是转速的线性函数，是典型永磁或感应交流牵引电机总损耗的一小部分。

风阻是电机中任意转动部分的空排气量，往往是总损失中较大的损失之一。最小化有效前沿面积可以在减少风阻损失方面带来很大的好处。具有平滑转子的电动机，例如电动车辆中优选的永磁和感应交流电动机，将比转子中具有绕组的相同尺寸的电动机(例如全DC和绕线转子交流电动机)具有更小的风阻损失。

电气损耗也可以分为两类，传统上称为“铜”和“铁”。电机的导体由铝制成，磁结构/框架由钢制成。铜损包括产生磁场所消耗的任何功率。这包括交流感应电机中的转子，永磁交流电机中实现弱磁场所需的任何额外电枢电流，更明显的电阻损耗，更不明显的交流损耗(来自集肤效应和邻近效应)。

电阻损耗，又称I2R损耗，在电动汽车的电机中往往占主导地位。它们通常在高电流和低转速下运行。在这种情况下，RPM和扭矩的乘积，即电机的总功率，非常低，I2R不关心RPM(电压)分量。因此，当负载从完全停止开始时，电动车辆的电动机的效率将非常差。

从DC到光的频率会产生纯电阻损耗，而趋肤效应和邻近效应可以认为是随频率增加的电阻损耗。趋肤效应是指随着频率的增加，电流越来越受到导体外巴克斯特网络周长的限制。它是由流过导体的交流电在导体中感应出的微小电流回路(涡流)引起的。该涡流回路与源电流的大小和磁场的变化率(即源电流的频率)成正比。这些涡流阻碍了导体中心的电流流动，增加了外围的电流，这就是为什么电流越来越受到外围的限制。

趋肤效应通常的解决方法是将一根大导线分成许多相互绝缘但相互平行的小导线，但这样会导致更多的邻近效应损失，这与趋肤效应基本相同，只不过是由附近其他导体的涡流引起的。基本上，绕组层数越多，邻近效应损失越高。

涡流的产生是因为任何时变磁场都会在附近的任何导体(包括源导体)中感应出电流。时变磁场会在附近导体(包括自身)中感应出电压，这个电压会导致电流在源导体周围的回路中流动。对于给定的分隔距离、回路面积和通量变化率，感应电压是固定的，因此产生的电流将与回路电阻成反比，与回路面积和源电流频率成正比。因此，较好的导体如银和铜中的涡流高于较差的导体如电工钢或铁氧体(几乎是绝缘体)。电工钢是一种铁硅合金，专门设计用于最大化体积电阻率，而不会过度破坏其磁性，如磁滞损耗和饱和磁通密度。

电工钢的绝对电阻率相当低，铁氧体的体积电阻率很高，但其饱和极限也低得多(通常为0.35 T，相比之下为1.3-1.5 T)，所以用它作为电机的电百特网枢是不可行的。幸运的是，通过简单地将整个结构分解为一堆相互绝缘的层压板(通常涂有薄漆或氧化物涂层)，可以完全减少回路面积。使用的层压板越薄，涡流损耗越低。随着层压板变薄，其绝缘涂层在总厚度中的比例增加，因此层压板的厚度存在实际限制。

铁损的最后一个磁滞，基本上就是对磁化方向或磁通密度变化的阻力。所有电机中的电枢都由交流电流激励，无论是由外部逆变器还是由电刷和换向器提供，并且其磁路反复经历相反极性之间的磁通密度的大波动。能够承受这种操作的磁性材料需要是“软的”，即容易磁化(低矫顽力)，同时不保留磁矩(低剩磁)。相反，难以磁化(和退磁)的材料被归类为“硬”材料，它们往往可以制成良好的永磁体。磁滞损耗基本上是衡量磁性材料软到什么程度的指标，它取决于磁通密度。

结论

最后，还有各种“杂散”损耗，其中最显著的是漏磁。基本上是任何不把转子和定子连在一起的磁通，都不做任何有用功。这种未连接的磁通量也将从巴克斯特的励磁电枢的有效交流电压中减去，它将被转换成电感。这里考虑的最后一种损耗机制是共模容性耦合电流。这些电流的实际功率损耗通常很小，但它们会腐蚀轴承并损坏相绕组上的绝缘，还会导致车辆无法通过EMI/RFI辐射测试。

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