摘要：汽车电机是微特电机领域的重要组成部分，有着广阔的发展前景，被越来越广泛的应用于人们的生活中。不同于传统的电机技术，微特电机技术是高新技术产物，具有自身的独特优势，并且具有传统电机技术不可替代的优越性能。随着汽车领域的发展，汽车的种类不断增加，现代汽车更是具有舒适、节能、环保、智能的优势，更受人们喜爱。本文通过介绍传统的汽车用微特电机技术的应用现状，并对未来的汽车微特电机技术的应用控制前景进行了预测。

关键词：汽车；微特电机；车用电机控制系统

随着时代的发展，微特电机在汽车中的应用越来越广泛，汽车的性价比也越来越高，更加舒适快捷。除了发电机和启动机，汽车还应用了不同规格的直流电动机系统，提高了自动汽车的电动化程度。经济的快速发展也提高了人们对汽车的要求，人们对汽车的无噪音化、电动化程度和汽车的运行效率有越来越高的要求，为了满足人们的要求，市场上出现了各种永磁无刷直流电动机。汽车领域的发展方向逐渐智能化，汽车的技术含量也越来越高，无论是高档次的汽车，还是中低档次的汽车，都在生产中大量采用不同规格和类型的微特电机，显然，汽车已成为微特电机的一个重要的应用领域。

一、汽车中微特电机的应用

汽车行业中微特电机的应用非常广泛，毕竟汽车微特电机行业是劳动密集型产业，而且产品的生产对技术的要求很高，汽车微电子行业综合了多种高新技术产业，如微电子、计算机、新材料等。因此，随着电子信息技术的发展和新材料技术的创新，汽车微特电机行业也获得了新的发展机遇。电动机并不是单一的，而是有很多种类，根据不同的划分标准有多种分类。如果按照供电电源的角度进行划分，可以分为直流电机、交流电机和交直流两用电机。如果按照工作原理的角度进行划分，可以分为感应电动机、同步电动机和新原理电动机。汽车领域应用微特电机，具有一定的局限性，汽车多采用蓄电池供电，且多为传统用电机。

随着科技的发展，微特电机技术也得到发展，向无刷化的方向发展，同时伴随着电机控制驱动电路专用芯片的产生，越来越多的驱动系统被应用于汽车行业中。永磁直流无刷电机也在汽车领域中得到应用，而且部分用于调节的系统也随之应用，如汽车新型空调系统、电汽驱动系统等。汽车电机由于自身的点，对作业环境有一定的要求，与微电机相比，汽车电机的作业环境十分恶劣，具体表现在环境温度高、工作负荷大、电压波动大等。由此看来，能在恶劣的环境下作业是影响汽车电机设计制造的关键因素。

二、汽车用微特电机的特点

（一）低电压、大电流

汽车用微特电机最大的特点就是电压低、电流大。一般来说，汽车上电压一般位直流14V，汽车上的电源获取途径较为特殊，是由驱动发电机向蓄电池充电获得。由此看来，汽车微特电机多位低电压直流电动机，工作过程中的电流较大。

（二）工作电压波动大

汽车的电源由蓄电池供电，蓄电池要供应多种电器的电量，供电压力较大。汽车微特电机使用多种类的电器，还有很多电子系统，为蓄电池的供电造成一定的压力，不同时间段内蓄电池的电压变化大，工作电压波动大，这也就要求微特电机在8V～16V的电源电压范围内保持正常工作。

（三）环境条件苛刻

众所周知，汽车用微特电机由于自身的局限性，作业环境极为苛刻。不仅要在高热环境下工作，满足耐热的要求，还要满足防水的要求，因为微特电机本身并不防水，就会要求在作业过程中不能遇水。除此之外，还要满足耐冲动震动和防腐蚀等特点，所以汽车用微特电机的作业环境苛刻。

（四）“三防”及防尘性能好

汽车是人们出行的重要交通工具，对于微特电机作业的要求也较高，要求微特电机不仅具有“三防”性质，还要具有良好的防尘性能，所谓“三防”性能，即防潮、防尘和防霉性能。

（五）效率高

汽车微特电机的工作效率事是否高，也是筛选汽车微特电机的重要条件。汽车中应用微特电机，汽车的性能较高，承载的压力大，微特电机的负载量也随之增加，从而使耗电量急剧上升。在这种情况下，就要求微特电机的工作效率高，从而减少汽车的耗油量，提高运行效率。

三、传统汽车电机的起动机、发电机

（一）起动机

汽车的发动机的启动过程较为复杂，在用自身的动力运转之前，必须要先借助外力旋转发动机。发动机借助外力旋转作用由静止状态变为运转状态的过程，就是发动机的起动过程。发动机的起动有很多种方式，最为常见的就是人力起动、电力起动和辅助汽油起起动三种起动方式。人力起动借助人的力量，使用拉绳或者手摇的方式，虽然容易上手，但是太消耗人力，运动强度很大，因此很少被使用，人力起动由于自身的局限性，只能用于一些小功率的汽车的起动，多被列为备用方案。与之对应的是，辅助汽油起动常被应用于大功率的发动机上，使用频率不高。电力起动是被现代汽车广泛应用的电动机起动方式，因为电力起动方式操作便捷，支持远程控制，上手容易，并且具有可以重复起动的独特优势。

起动机在起动的过程中会发生能源的转换，将蓄电池的电能源转化为机械能源，进而实现发电机的起动。起动机的起动系统不是单一的，是由多个部分组成的，一般来说，由电动机、传动机构和控制机构三个部分组成。起动机的每个组成部分都有各自的工作性能，如电动机负责产生转矩；传动机构负责在发动机起动时将动齿轮嵌入正确的飞轮齿环，并在发动机起动后使动齿和齿环自动分离；控制机构负责接通和切断电动机和蓄电池之间的电路。

（二）汽车发电机

汽车电动机的关键部位就是发电机，是汽车的主要电源，不仅给蓄电池充电，而且在发动机运转的过程中，负责给起动机之外的所有用电设备供给电能。汽车使用的发电机主要有直流发电机和交流发电机两种，两种发电机都有各自的优缺点，总体来说，交流发电机既有直流发电机不可比拟的优势，所以人们更多的应用交流发电机，直流发电机也逐渐消失。交流发电机还有一个重要装备，就是电压调节器，电压调节器可以对发电机的电压进行控制，以满足汽车的运行需求。

四、发展中的汽车用微特电机

除了传动的发电机和起动机之外，汽车微特电机也是汽车行业发展的重要组成，具有品质优良、成本低廉的独特优势。随着经济的发展，城市化进程加快，越来越多的人拥有了汽车，在汽车数量增加的同时，人们对于汽车的质量要求也越来越高，其中汽车的使用是否舒适，成为一个重要的评价标准。因此，与汽车配套的，满足人们的生活需要的产品大量出现，如电动座椅、汽车空调器、电动门锁，电动天窗和后视镜等。为了满足人们的高品质需求，汽车微特电机被广泛使用，汽车微特电机的使用数量与汽车的档次成正比，即汽车的档次越高，微特电机的使用数量越多。所以相比于普通轿车，豪华轿车和商务用车的微特电机使用数量明显增多。据调查研究显示，汽车的传统零部件逐渐变为电子零部件，且微特电机具有传统电机不可替代的独特优势，例如环保、节能、舒适等，在未来的汽车领域必然被广泛应用。

（一）汽车用有刷直流电动机

汽车中的微特电机多为永磁直流电机，机构较为复杂，如汽车的刮水、电暖，电动座椅等都属于直流电机。通常来说，直流电机包括定子和转子两大部件，直流电动机利用转子完成机械能和电能的转换，控制比较简单。有刷电机的使用寿命并不固定，而是由电刷的寿命决定的。随着机器的运转，电刷的修复能力下降，并与空气的接触时间较长造成氧化，电刷会出现不同程度的磨损，影响使用。如何延长电刷的使用寿命，增加有刷电机的运行时间，从而提高提高有刷电机的运行效率，是当代工程师思考的问题。于是出现了新材料电刷，新材料电刷具有更好的防腐能力和修复能力，延长了电刷的使用寿命，为有刷电机的进步做出了突出的贡献。众所周知，产品质量的高低很大程度上受到零部件质量的影响，实现汽车微特电机的零部件的专业化生产为提高汽车产品的质量提供了新思路。直流电机系统有无法改变的劣势，如重量大，效率低，逐渐被其他驱动电机系统所取代。

（二）汽车用无刷直流电动机

随着科技的发展和新材料的使用，微特电机越来越智能化，在新技术的支持下，微特电机的优势逐渐被开发，小型、舒适、节能、环保、寿命长等。汽车用无刷直流电动机是科技的产物，作为汽车微特电机的高技术产品代表，具有无可比拟的优势，被广泛应用。无刷直流电动机结构简单，也是由定子和转子组成。无刷直流电动机采用先进的控制技术，性能优越，在电能向机械能转换的过程成，始终保持在一定的角度。随着人们生活水平的提高，人们对于汽车的要求越来越高，其中汽车的舒适度作为一个重要评价标准，使永磁无刷直流电动机取代永磁有刷直流电动机成为必然的趋势。

（三）感应电机

感应电机是异步电机的一种，具有简单、可靠和噪声低的优点，被人们应用较为广泛。

（四）永磁同步电机

永磁同步电动机大致结构与永磁直流电动机相似，不同之处是多吃了一个位置传感器，这个传感器的精确度很高，帮助实现电流控制。永磁同步电机不仅具有永磁直流电动机的功能，还具有自身的独特优势，永磁同步电机的运行平稳，可以通过位置电感器进行调速控制。近年来由于电子信息技术的发展，永磁同步电机有了更为广泛的应用空间。

（五）开关磁阻电机

开关磁阻电机具有很多优点，如结构简单，成本较低，运动速度较快等。开发磁阻电机作为新兴之秀，已然成为现代汽车交流的一种重要方式。但是开关磁阻电机由于线性复杂，参数复杂和变量复杂等，控制难度较高，应用范围较小。

（六）步进电机

步进电机是由脉冲电信号控制的，有很多类型，其中被人们使用最多的有三种，分别是反映式步进电机，混合式步进电机和永磁式步进电机。目前，通过国内外的技术研究，实现了混合式步进电机直轴和交轴电流的协调控制，提高了系统性能。

（七）超声波电机

超声波电机作为一种新型电机，起步时间最晚，超声波电机具有独特的分体结构，安装更为简单便捷。

五、现代汽车中的微特电机

汽车线控电子化是未来的发展方向，在国际上被广泛关注，也是现代汽车开发的重点之一。随着信息技术的发展，未来的汽车逐渐向可以移动的多媒体终端转变，传统汽车将会被电子汽车所取代，汽车零部件也会发生天翻地覆的变化，汽车用微特电机也处在变化和发展阶段。

（一）电子助力转向系统（EPS）

汽车的电子助力转向系统是控制汽车走向的重要装置，对汽车的稳定性能产生直接的影响。电子助力转向系统具有效率高、耗能低的优势，电子助力转向系统的性能优越，并且采用电子控制，节能环保，对环境的污染较小，应用较为广泛，尤其适用于没有发动机的电动车。

（二）防抱死制动系统（ABS）

防抱死制动系统是汽车的安全系统的重要组成部分，人们对汽车的安全性能的要求越来越高，防抱死制动系统也逐渐成为汽车的基本配置。防抱死制动系统可以缩短制动距离，提高安全性能，除此之外，在紧急刹车时，也可以留有一定的控制时间，提高紧急制动和紧急刹车的稳定性，减少安全事故的发生。

（三）电子制动力分配系统（EBD）

电子制动力分配系统是防抱死制动系统的一个附件系统，可以提高防抱死制动系统的性能。而且可以在不增加任何硬件配置的前提下，减少防抱死制动系统工作时产生的振噪感，被专业人员成为“更安全、舒适的ABS”。现阶段，汽车安装电子制动力分配系统的成本较高，因此并没有被广泛应用，只配备在少量的中高档汽车上。

六、车用电机的控制

车用电机控制根据层次和性能，分为三种集成形势，分别是单片集成、混合集成和系统集成。单片集成，集合度最高，适合大批量的生产，而且自动化程度较高，可以极大的节约成本，但是操作难度较高，所以应用范围较为，仅应用于小功率范围；混合集成，可以很好的解决不同工艺间的电压隔离问题，但是对技术的要求较高，成本较高，主要在中等功率范围内应用；系统集成，具有完整的操作系统，功能较为完整，集成度低，主要应用于大功率范围内。

总结

随着汽车技术的飞速发展，微特电机必须跟上汽车发展的步伐，逐渐适应这一发展趋势，满足汽车领域的高质量发展的需要。微特电机已成为汽车电动化的重要部件，必须要以微特电机新技术为导向，满足汽车领域微特技术的发展需求。我国微特电机的研发力度很大，获得了国内外的广泛投资和关注，如何利用好资金优势，获得更大的经济效益，是值得思考的问题。汽车微特电机不仅用于国内生产，而且还出口国外，已成为全球化的产业，具有良好的发展前景。汽车作为我国国民经济的支柱产业，微特电机技术为汽车工业服务，必将大有作为。

参考文献

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