如果您有兴趣深入研究内燃机技术，您必须准备好接受许多不同概念的轰炸。自然吸气发动机、涡轮增压发动机、直喷、间接喷射、或者直喷和间接喷射两者！汽油、柴油、CNG、LPG、阿特金森循环、米勒循环、布达克循环、柴油和奥托循环（参见马自达 Skyactiv-X 发动机）、固定几何涡轮、可变几何涡轮、双涡流涡轮、可变凸轮轴正时……这样的例子不胜枚举。
几乎自动出现的问题是，为什么我们有如此多的内燃机设计和概念？答案很简单 - 因为从效率的角度来看，它们都不够好。为了提高效率，工程师在汽车历史上引入了许多设计。这种多样化的设计也与电动机相关吗？电动汽车中有多少种类型的电机？答案只有三个主要的。让我们来认识一下他们吧。
异步感应电机 - 简史课
异步感应电机并不是什么新鲜事。它是由两位独立研究人员发明的——唯一的尼古拉·特斯拉和伽利略·法拉利。尽管意大利发明家显然于 1885 年首次开发了这种电机，但尼古拉·特斯拉 (Nikola Tesla) 于 1888 年第一个申请了专利。
毫无疑问，感应电动机的发明是利用电力为我们的生活提供动力方面最伟大的成就之一。 如今，这种电机类型的采用如此广泛，很难想象没有它的日常生活。许多电气设备都使用这些电机，并且绝大多数工业电机都是异步感应型的。
异步感应电机如何工作？
所有电动机都有两个主要部件。静止部分称为定子，旋转部分称为转子。让我们从定子开始——通常是一个带有槽的钢圆柱体和以特定几何形状编织的铜线圈。这些线圈由电力电子设备中的直流电（由电池提供）转换而来的三相交流电供电。该电流在定子中产生旋转磁场，该旋转磁场的速度称为同步速度。
从本质上讲，这种类型的电机的工作原理如下：将交流电压施加到铜线圈（或绕组）上，结果我们得到一个旋转磁场，该磁场在转子中感应出电压，进而导致电流流动。电流在转子中产生自己的旋转磁场，该磁场滞后于定子的磁场。最终移动转子的两个磁场之间的力称为洛伦兹力。然后转子的运动通过适当的减速传递到汽车的车轮。
这种电机称为异步电机，因为转子和定子的旋转磁场不同步。感应部分来自定子感应的旋转磁场、电压和电流。当我们踩下油门踏板时，转子的磁场稍微落后于定子的磁场。当我们减速并且电机作为发电机工作（再生制动）时，转子的旋转磁场领先于定子。旋转磁场的这种差异称为“转差率”，通常高达 5%，具体取决于电机设计。
汽车行业使用的三相异步感应电机的典型效率约为 90%。由于其坚固性、简单性、使用寿命长和零特殊材料要求，该电机几乎专门用于工业过程。此外，其良好的过载特性使其成为完美的按需电机，这就是为什么它经常被用作全轮驱动电动汽车的前置电机。
使用异步感应电机的一些汽车有：奥迪 e-Tron SUV、梅赛德斯-奔驰 EQC、特斯拉 Model S、3、XandYon 前轴以及大众集团 MEB 轿车也在前轴上使用它们。
同步永磁电机
异步感应电机和同步永磁电机的根本区别在于转子和定子中旋转磁场产生和相互作用的方式。在同步永磁电机中，转子中存在由永磁体（电机因此得名）产生的固有旋转磁场。这些电机中转子和定子的旋转磁场被锁定并且不存在转差。
转子中的永磁体是增加功率密度和提高电机效率的关键元件之一。功率密度的增加意味着小体积的高功率，这就是永磁电机专门用于插电式混合动力汽车的原因。这些车辆中的电动机安装在变速箱内，并且存在空间限制。
永磁体由稀土材料制成，中国控制着其中的大部分。 采矿过程的道德方面存在问题，因此，许多制造商试图减少这些材料在电机中的使用。然而，同步永磁电机是效率之王——它可以达到94-95%，当汽车中只有一台电机时，就使用这种电机类型。
永磁电机用于现代 Ioniq 5、起亚 EV6、特斯拉 Model S、3、X 和 Y 的后轴上。大众集团 MEB 汽车也在后轴上使用它们，例如捷豹 i-pace、奥迪 e-tron GT 和保时捷 Tay 等。
电励磁同步电机
永磁同步电机具有最高的效率，但其对稀土元素的依赖引起了人们的担忧。为了解决这个问题，宝马、雷诺集团和 Smart 等制造商已转向混合电机架构——不依赖稀土磁体的同步电机。
这些机器如何运作？它们没有在转子中使用永磁体来产生磁通，而是使用电刷和滑环。据宝马称，这种电机的效率高达93%，非常接近永磁电机的效率。尽管这个概念看起来很有希望，但包含刷子意味着它们最终需要更换。希望开发这种电机类型的制造商会选择使用寿命足够长的电刷。
BMW iX3、iX 和 i4 采用了这种电机设计；雷诺梅甘娜E-TECH；和智能均衡器。
