一、什么是電機

電機，顧名思義，就是將電能與機械能相互轉換的一種電力原件。當電能轉化為機械能時，電機表現出的就是電動機的工作特性，當機械能轉化為電能時，電機表現出的就是發電機的工作特性，結合到新能源汽車上，新能源汽車在放電狀態下驅動車輛前進或者后退時，表現出的就是電動機特性，在車輛松開加速踏板或者踩下制動踏板時，表現出的就是發電機特性。

二、驅動電機的分類

現階段的新能源汽車常用的驅動電機包括兩種，永磁同步電機及交流異步電機，且大多數新能源汽車采用的是永磁同步電機，只有少部分車輛采用了交流異步電機。

1. 交流電機

交流電動機主要有兩大部件：定子和轉子。定子是最外面的圓筒，圓筒內側纏繞有很多繞組，這些繞組與外部交流電源接通，整個圓筒則與機座連接在一起，固定不動，因此稱為“定子”。

在定子內部，要么是纏繞有很多繞組的圓柱體，要么是籠型結構的圓柱體，它們與電動機的動力輸出軸連接在一起并同速旋轉，因此稱為“轉子”。轉子與定子之間沒有任何連接和接觸，但是當定子上的繞組接通交流電源時，轉子就會立刻旋轉并輸出動力。

2. 異步電機

交流電動機的工作原理：通電繞組在旋轉磁場里轉動。電動機中的定子和轉子并不接觸，為什么給定子繞組通上交流電后，轉子就會旋轉呢？其工作原理用到兩大電磁定律：電磁感應定律和楞次定律。當定子上纏繞的繞組通上交流電后，由于交流電的特性，定子繞組就會產生一個旋轉的電磁場。轉子上的繞組是一個閉環導體，它處在定子的旋轉磁場中就相當于在不停地切割定子的磁感應線。根據法拉第電磁感應定律，閉合導體的一部分在磁場中做切割磁感應線的運動時，導體中就會產生電流。

根據楞次定律，感應電流的效果總是反抗引起感應電流的原因，也就是盡力使轉子上的導體不再切割定子旋轉磁場的磁感應線，這樣的結果就是：轉子上的導體會“追趕”定子的旋轉電磁場，也就是使轉子追著定子旋轉磁場跑，最終使電動機開始旋轉。由于轉子總是在“追趕”定子旋轉磁場的旋轉速度，并且為了能夠切割磁感應線而產生感應電流，轉子的轉速總要比定子電磁場的轉速慢一點點（2%~6%），也就是異步運行，所以才將這種產生感應電流的電動機稱為異步電動機。

3. 永磁同步電機

在異步電動機中，轉子磁場的形成要分兩步走：第一步是定子旋轉磁場先使轉子繞組產生感應電流；第二步是感應電流再產生轉子磁場。在楞次定律的作用下，轉子跟隨定子旋轉磁場轉動，但又“永遠追不上”，因此才稱其為異步電動機。如果轉子繞組中的電流不是由定子旋轉磁場感應的，而是自己產生的，則轉子磁場與定子旋轉磁場無關，而且其磁極方向是固定的，那么根據同性相斥、異性相吸的原理，定子的旋轉磁場就會推拉轉子旋轉，使轉子磁場和轉子本身，一起與定子旋轉磁場“同步”旋轉。這就是同步電動機的工作原理。

永磁同步電動機具有較高的功率質量比，體積更小，質量更輕，輸出轉矩更大，電動機的極限轉速和制動性能也比較優異，因此永磁同步電動機已成為現今電動汽車應用最多的電動機。但永磁材料在受到振動、高溫和過載電流作用時，其導磁性能可能會下降，或發生退磁現象，有可能降低永磁電動機的性能。另外，稀土式永磁同步電動機要用到稀土材料，制造成本不太穩定。

三、驅動電機的作用

驅動電機、電控系統、動力電池是電動汽車的核心部分，稱為“三電”。在電動汽車上，驅動電機替代了傳統汽車上的發動機和發電機，傳統汽車通常是把化學能轉換為機械能驅動車輛行駛，而驅動電機既可以將電能轉換為機械能驅動汽車行駛，也可以作為發電機將機械能轉換為電能，并存儲在動力電池內。

電機控制器將動力電池的高壓直流電變換為驅動電機的高壓三相交流電，使驅動電機產生力矩，并通過傳動裝置將驅動電機的旋轉運動傳遞給車輪，驅動汽車行駛。

四、電動汽車電機的基本要求

1. 電機結構緊湊、尺寸小，封裝尺寸有限，必須根據具體產品進行特殊設計。

2. 重量輕，以減輕車輛的整體重量。應盡量采用鋁合金外殼，同時轉速要高，以減輕整車的質量，增加電機與車體的適配性，擴大車體可利用空間，從而提高乘坐的舒適性。

3. 可靠性高、失效模式可控，以保證乘車者的安全。

4. 提供精確的力矩控制，動態性能較好。

5. 效率高，功率密度較高。要保證在較寬的轉速和轉矩范圍內都有很高的效率，以降低功率損耗，提高一次充電的續駛里程。

6. 成本低，以降低車輛生產的整體費用。

7. 調速范圍寬。應包括恒轉矩區和恒功率區，低速運行輸出的恒定轉矩大，以滿足汽車快速啟動、加速、負荷爬坡等要求；高速運行輸出恒定功率，有較大的調速范圍，以滿足平坦的路面、超車等高速行駛的要求。

8. 瞬時功率大，過載能力強。要保證汽車具有4~5倍的過載能力，以滿足短時內加速行駛與最大爬坡的要求。

9. 環境適應性好。要適應汽車本身行駛的不同區域環境，即使在較惡劣的環境中也能夠正常工作，具有良好的耐高溫、耐潮濕性能。