電機驅動技術的案例
技術聚焦前沿：雙電機驅動與材料變革，解碼電機產業新動能
在新能源汽車產業高速發展的浪潮中，電機技術正成為決定行業競爭力的關鍵所在。雙電機驅動技術憑借高效節能、動力持續等優勢，重塑車輛性能邊界，從奔馳、比亞迪到特斯拉，頭部車企紛紛布局；而電機原材料領域同樣暗流涌動，鐵芯、磁鋼、漆包線等材料的革新，正突破強度、成本與性能的多重瓶頸。技術迭代如何改寫產業格局？材料創新又將如何賦能電機未來？本文聚焦雙電機驅動與原材料兩大賽道，深度解析行業發展趨勢與挑戰。
新能源汽車雙電機驅動技術解析
一：雙電機驅動技術的優勢
提升效率：單電機在低速、高速輕載等情況下效率較低，而雙電機通過不同搭配，可擴大高效區，提升整體效率。例如，在低速重載和高速輕載時，雙電機系統能更好地維持高效率運行，相比單電機效率提升顯著。
提高制動能量回收效率：雙電機耦合驅動系統具備四種操作模式：單電機驅動、雙電機驅動、單電機再生制動、雙電機再生制動。雙電機系統在發電模式下擁有更多高回收效率空間，從而提高制動能量回收效率。
無動力中斷：單電機搭配多檔位變速箱雖能提高效率，但存在換擋動力中斷問題。雙電機協調控制則可避免動力中斷，提升駕駛體驗。
降低制造難度和總重量：單個電機若要滿足高性能和高轉速范圍，設計制造難度大且總重量大。雙電機系統通過分解任務，降低制造難度和總重量。例如，一臺100kW的電機性能可由兩臺較小功率電機組合實現，總重量可降低30%以上。
二：雙電機驅動技術的應用案例
雙感應電機
奔馳EQC：采用前后雙感應異步電機組合，前電機優化中低速效率，后電機提供更強動力。最大功率300kW，峰值扭矩765N·m，0-100km/h加速時間5.1秒，能耗約25kW·h/100km。
展開 輪轂電機驅動技術
雖然輪轂電機驅動具有很多優點，但是其在技術發展的過程中也有很多沒有突破的技術以及難題，在增大避震彈簧質量以及輪轂轉動慣量的同時，對于密封的要求也較高，在設計的原始階段還需要考慮防水以及散熱等問題；此外，我國的輪轂電機主要核心零部件全部依賴進口，這使得我國的輪轂電機的發展受到一定程度的制約。
4 結論
輪轂電機驅動技術的研究是未來新能源汽車驅動體系研究的重要方向，對于促進新能源汽車領域的發展以及環保領域的發展有著重要的作用。但是由于技術的迭代更新較快，輪轂電機還有很多需要解決的技術難題，同時國內的輪轂電機技術的發展和國外相比還有較大的進步空間，如果未來想要大規模量化生產輪轂電機需要突破很多技術難題，只有在技術上取得成就與進步，才能使輪轂電機在國內外市場上取得更為廣闊的發展與應用。
展開 新應用：無刷云臺電機驅動應用中的電機驅動芯片
由工采網代理的SS6343M是一款針對三軸手持云臺相機-三軸無刷云臺-無人機云臺推出的三相直流無刷電機驅動芯片；該芯片具有輸出電流大、導通內阻低、輸入內壓高、超小型封裝、性能卓越，芯片性價比高等優勢；其軟硬件完全可PIN TO PIN兼容替代MP6543。
云臺無刷電機是一種結合了云臺機械結構和無刷電機驅動技術的設備。它的工作原理與普通的無刷電機差不多，但是加入了機械結構，可用于平穩地承載和回轉相機、望遠鏡等設備，實現穩定拍攝和觀測。
云臺無刷電機的軸承通常采用滑動軸承或者球軸承，用以支撐設備，實現平穩旋轉。同時，云臺無刷電機還可以通過控制器的編碼器進行位置和姿態的控制。如果需要更加穩定的操作，還可以加裝陀螺儀。
無刷電機的工作原理是基于電磁感應原理和電子技術，即通過定子的磁極交替產生磁場來驅動轉子旋轉。通常，無刷電機有三個定子和一個轉子，每個定子上有若干個線圈，線圈的相鄰兩極各有一個磁鐵。
無刷電機和云臺無刷電機都是一種高效、低噪音、低故障率的電機，廣泛應用于工業、航空、醫療等領域。無刷電機的工作原理是通過定子的磁極交替產生磁場來驅動轉子，而云臺無刷電機是將無刷電機與機械結構相結合，實現平穩旋轉。
直流無刷電機驅動芯片 - SS6343M，是一種三相無刷直流電機驅動器。其工作電壓范圍：3V～16V；導通電阻僅為140mR；提供24管腳的3mmx4mm QFN封裝，帶外露散熱盤；芯片集成了三個半橋，包括六個N溝道功率 MOSFET，以及前置驅動器、柵極驅動電源；為每個?-H電橋提供使能和PWM輸入。
SS6343M能夠持續提供2A的驅動電流（取決于溫度和PCB條件），電流保護閾值峰值可達7A。
展開 新能源汽車電機驅動技術
由于沒有單獨的發電機，發動機可以直接通過傳動機構驅動車輪，這種裝置更接近傳統的汽車驅動系統，機械效率損耗與普通汽車差不多，得到比較廣泛的應用。
技術難點:在電機動力與發動機動力的耦合裝置上的設計和控制。
(3)混聯式動力
動力系統包括發動機、發電機和電動機，根據助力裝置不同，它又分為發動機為主和電機為主兩種。
(a)以發動機為主的形式中，發動機作為主動力源，電機為輔助動力源；
(b)以電機為主的形式中，發動機作為輔助動力源，電機為主動力源。
圖13 混聯式動力原理
從圖13可以看出，混聯式混合動力驅動系統可以在串聯混合動力模式下工作，也可以在并聯混合動力模式下工作，即兩種模式的綜合。這就要求有一個智能化控制系統。其設計思路：
(a)發動機發出的功率一部分通過功率分流裝置（功率分配器），經機械傳動系統傳至驅動輪，另一部分則驅動發電機發電;
(b)發出的電能輸送給電動機或蓄電池，電動機的力矩同樣也可通過傳動系統傳送給驅動輪；
(c)混聯式驅動系統的一般控制策略是：在汽車低速行駛時，驅動系統主要以串聯式工作；當汽車高速穩定行駛時，則以并聯式為主。
該結構的優點是控制方便，缺點是結構比較復雜。豐田的Prius屬于以電機為主的形式。
圖14 豐田Prius混聯動力乘用車外形
八、總結
汽車電驅動技術比發動機驅動技術還要早10年以上。用電機驅動汽車替代發動機驅動汽車，一直是汽車人的夢想，但是動力電池比能量與汽（柴）油相比，相差實在是太遠了。近年來，動力電池比能量技術取得了快速的進步，純電驅動乘用車以特斯拉為代表，實現了批量化生產，在中國政府倡導下，2018年生產的120萬輛電動汽車中，已經超過100萬輛的純電動汽車。
電機驅動替代發動機驅動技術，趨勢明顯。認真研究電機驅動技術和開發電動汽車是時代的要求。經過我們這一代人努力，實現汽車電驅動技術全覆蓋。
展開 
實例研究：新能源汽車電機驅動技術（轉自旺材電機與電控）
其設計思路：
(a)發動機發出的功率一部分通過功率分流裝置（功率分配器），經機械傳動系統傳至驅動輪，另一部分則驅動發電機發電;
(b)發出的電能輸送給電動機或蓄電池，電動機的力矩同樣也可通過傳動系統傳送給驅動輪；
(c)混聯式驅動系統的一般控制策略是：在汽車低速行駛時，驅動系統主要以串聯式工作；當汽車高速穩定行駛時，則以并聯式為主。
該結構的優點是控制方便，缺點是結構比較復雜。豐田的Prius屬于以電機為主的形式。
圖14 豐田Prius混聯動力乘用車外形
八、總結
汽車電驅動技術比發動機驅動技術還要早10年以上。用電機驅動汽車替代發動機驅動汽車，一直是汽車人的夢想，但是動力電池比能量與汽（柴）油相比，相差實在是太遠了。近年來，動力電池比能量技術取得了快速的進步，純電驅動乘用車以特斯拉為代表，實現了批量化生產，在中國政府倡導下，2018年生產的120萬輛電動汽車中，已經超過100萬輛的純電動汽車。
電機驅動替代發動機驅動技術，趨勢明顯。認真研究電機驅動技術和開發電動汽車是時代的要求。經過我們這一代人努力，實現汽車電驅動技術全覆蓋。
展開 實例研究：新能源汽車電機驅動技術
其設計思路：
(a)發動機發出的功率一部分通過功率分流裝置（功率分配器），經機械傳動系統傳至驅動輪，另一部分則驅動發電機發電;
(b)發出的電能輸送給電動機或蓄電池，電動機的力矩同樣也可通過傳動系統傳送給驅動輪；
(c)混聯式驅動系統的一般控制策略是：在汽車低速行駛時，驅動系統主要以串聯式工作；當汽車高速穩定行駛時，則以并聯式為主。
該結構的優點是控制方便，缺點是結構比較復雜。豐田的Prius屬于以電機為主的形式。
圖14 豐田Prius混聯動力乘用車外形
八、總結
汽車電驅動技術比發動機驅動技術還要早10年以上。用電機驅動汽車替代發動機驅動汽車，一直是汽車人的夢想，但是動力電池比能量與汽（柴）油相比，相差實在是太遠了。近年來，動力電池比能量技術取得了快速的進步，純電驅動乘用車以特斯拉為代表，實現了批量化生產，在中國政府倡導下，2018年生產的120萬輛電動汽車中，已經超過100萬輛的純電動汽車。
電機驅動替代發動機驅動技術，趨勢明顯。認真研究電機驅動技術和開發電動汽車是時代的要求。經過我們這一代人努力，實現汽車電驅動技術全覆蓋。
展開 新能源汽車電機驅動系統關鍵技術展望
一、前言
對新能源汽車而言，電池技術、電機技術、電機控制器技術被稱為新能源汽車關鍵三電技術。在當前電池技術未能取得突破的前提下，提高電機驅動系統的效率、功率密度、安全性與可靠性成為新能源汽車電機驅動系統的主要研究方向，也是我國政府和企業進行政策制定和未來發展規劃的重點對象。
二、驅動控制器關鍵技術
電機驅動控制器作為新能源汽車中連接電池與電機的電能轉換單元，是電機驅動及控制系統的核心。其中高性能功率半導體器件、智能門極驅動技術以及器件級集成設計方法的應用，將有助于實現高功率密度、低損耗、高效率電機控制器設計；同時，高性能、高可靠電機控制器產品，還要求具有高標準電磁兼容性（EMC）、功能安全和可靠性設計。
（一）功率半導體器件技術
電機控制器的發展以功率半導體器件為主線，正從硅基絕緣柵雙極型晶體管（IGBT）、傳統單面冷卻封裝技術，向寬禁帶半導體（如SiC、GaN等）、定制化模塊封裝、雙面冷卻集成等方向發展。同時，得益于成熟的技術迭代，以及相比于寬禁帶半導體器件更低的成本，硅基IGBT仍然是當前與未來較長時間內電機控制器產品的主要選擇。
在硅基IGBT芯片技術上，英飛凌科技公司針對新能源汽車市場高功率密度需求，已研發出EDT2芯片技術，實現了750V/270A IGBT芯片量產，富士集團等日本廠商也都相繼研發出了高功率密度IGBT芯片技術，并已批量應用于汽車IGBT模塊產品。
展開 第八屆（杭州）電機驅動與控制技術暨電機自動化生產與磁材應用研討會
第八屆（杭州）電機驅動與控制技術暨電機自動化生產與磁材應用研討會今天在杭州紅樓賓館舉辦，ANSYS東區高級應用工程師李時偉先生將在上午作題為《ANSYS軟件在電機設計應用中的最新進展》的主題演講，同時在會議現場我們還有展位和抽獎活動，歡迎大家蒞臨！
新能源汽車電機驅動系統關鍵技術展望
一、前言
對新能源汽車而言，電池技術、電機技術、電機控制器技術被稱為新能源汽車關鍵三電技術。在當前電池技術未能取得突破的前提下，提高電機驅動系統的效率、功率密度、安全性與可靠性成為新能源汽車電機驅動系統的主要研究方向，也是我國政府和企業進行政策制定和未來發展規劃的重點對象。
二、驅動控制器關鍵技術
電機驅動控制器作為新能源汽車中連接電池與電機的電能轉換單元，是電機驅動及控制系統的核心。其中高性能功率半導體器件、智能門極驅動技術以及器件級集成設計方法的應用，將有助于實現高功率密度、低損耗、高效率電機控制器設計；同時，高性能、高可靠電機控制器產品，還要求具有高標準電磁兼容性（EMC）、功能安全和可靠性設計。
（一）功率半導體器件技術
電機控制器的發展以功率半導體器件為主線，正從硅基絕緣柵雙極型晶體管（IGBT）、傳統單面冷卻封裝技術，向寬禁帶半導體（如SiC、GaN等）、定制化模塊封裝、雙面冷卻集成等方向發展。同時，得益于成熟的技術迭代，以及相比于寬禁帶半導體器件更低的成本，硅基IGBT仍然是當前與未來較長時間內電機控制器產品的主要選擇。
在硅基IGBT芯片技術上，英飛凌科技公司針對新能源汽車市場高功率密度需求，已研發出EDT2芯片技術，實現了750V/270A IGBT芯片量產，富士集團等日本廠商也都相繼研發出了高功率密度IGBT芯片技術，并已批量應用于汽車IGBT模塊產品。
展開 國產電機驅動芯片助力智能門鎖電機驅動領域
直流有刷馬達驅動芯片 - SS8837T的特性：
H橋電機驅動器 - 驅動一個直流電機或其他負載 - 低金屬氧化物半導體場效應晶體管
(MOSFET) 導通電阻：高側 + 低側 (HS +LS) 260mΩ
1.8A較大驅動電流
獨立的電機和邏輯電源引腳：
- 電機VM：0至12V
- 邏輯VCC：1.8至12V
脈寬調制(PWM)或PH/EN接口
- SS8837：脈寬調制 (PWM)，IN1/IN2
具有120nA較大睡眠電流的低功耗睡眠模式
- nSLEEP引腳
小型封裝尺寸
保護特性
- VCC欠壓閉鎖 (UVLO)
- 過流保護 (OCP)
- 熱關斷 (TSD)
SS8837T-H橋驅動芯片為攝像機、消費類產品、玩具和其它低電壓或者電池供電的運動控制類應用提供了一個集成的電機驅動器解決方案可廣泛應用于：指紋鎖、閥門控制、監控安撫、攝像機、數字單鏡頭反光 (DSLR) 鏡頭、消費類產品、玩具、機器人技術、醫療設備為其提供了一個集成的電機驅動器解決方案。
ISweek工采網提供步進、直流有刷、直流無刷等不同類別電機驅動芯片，芯片采用智能的控制算法和技術，能實現低功耗和節能運行，可PIN-to-pin市面上多款型號，為智能門鎖系統提供了長久的使用壽命；歡迎咨詢“在線客服”索要產品相關資料。
率能半導體在電機驅動領域深耕多年，技術以及產品方面已經很完善，如果想了解更多電機驅動的技術資料，歡迎致電聯系：133 9280 5792(微信同號)
展開 淺析新能源汽車驅動電機
5.2 永磁化
采用矢量控制的驅動控制系統以便實現更加寬廣的調速范圍。永磁電機具有轉矩密度和功率密度高、比功率較大、效率高、功率因數高、可靠性高和便于維護的優點。永磁化將成為電機發展的重要方向之一。
5.3 數字化
最大程度的使用軟件來代替硬件部分，實現通訊、診斷、保護、監控等功能，控制系統數字化是電機驅動技術發展的必然趨勢。
6 國內外驅動電機技術水平
整體來看，我國驅動電機取得較大進展，已經自主開發出滿足各類新能源汽車需求的產品，部分主要性能指標已達到相同功率等級的國際先進水平。但是在峰值轉速、功率密度及效率方面與國外仍存在一定的差距
表2 國內外驅動電機企業的永磁同步電機參數比較
在技術指標方面，國內電機與國外電機相比尚存在以下幾方面的差距：
① 峰值轉速
峰值轉速是驅動電機的重要指標，也是目前國內驅動電機較之國外電機差距最為明顯的指標。國內絕大部分永磁同步電機的峰值轉速在 10000 rpm 以下，而國外基本在10000 rpm 以上。
② 功率密度
雖然國內電機在功率方面基本能夠達到國際水平，但是在同功率條件下存在重量劣勢，因此功率密度較之國際水平存在較大差距。目前，國內的永磁同步電機功率密度多處于 1～2 kw/kg 區間內，與 2020 年 3.5 kw/kg 的目標值存在較大差距。
③ 效率
在電機效率方面，國內電機的最高效率均達到 94%～96%，已達到西門子、Remy 等企業的水平。但是在高效區面積方面，如系統效率大于 80% 的區域占比方面尚存在一定差距。我國電機的高效區面積占比集中在 70%～75%，而國外電機基本達到 80%。
④ 冷卻方式
電機的冷卻方式已經從自然冷卻逐步發展為水冷，目前國內電機企業采用水冷為主，國外先進的電機企業已經發展到油冷電機。
展開 
遙控玩具車電機驅動應用中的雙H橋驅動芯片
在玩具車的內部，電機是驅動其前進的核心部件。玩具車電機的工作原理是通過電刷將電流引入定子上的線圈，產生旋轉磁場，使轉子轉動，從而驅動玩具車前進。具體來說，當電流通過線圈時，會產生磁力線，使定子和轉子之間產生磁場，轉子受到磁力的作用開始轉動。當轉子轉動時，定子上的線圈與轉子之間的磁力線方向發生變化，從而產生不同的旋轉磁場，使轉子持續轉動。這種小型、輕量、高效的電機能夠為玩具車提供持久而穩定的動力。
工采網代理的電機驅動芯片 - SS6226是一款7V雙通道直流馬達驅動器，適用于遙控玩具車、小家電、打印機、智能家居、工業設備等機電一體化電機應用等領域。
該芯片支持2.4V-7.2V電壓范圍，可以輸出2A的峰值電流，且內置了電流調節功能；能實現雙向控制電機，并利用電流衰減模式通過脈寬調制來控制電機轉速，H橋由兩路邏輯輸入控制，每個橋臂都包含一個高邊和一個底邊的N溝道MOSFET，其導通電阻為0.6Ω。
SS6226 是為低電壓下工作的系統而設計的直流電機驅動集成電路，雙通道低導通電阻。具備電機正轉/反轉/停止/剎車四個功能。
SS6226 內置溫度保護功能，當芯片溫度急劇升高，內部電路關斷內置的功率開關管，切斷負載電流。
典型應用電路圖：
馬達驅動芯片 - SS6226的特性：
工作電壓范圍: VDD =2.4V to 7.2V
低待機電流 : (typ. 0.2uA)
內置過熱保護功能
低導通電阻 : 0.6ohm (SOP16)
深圳率能半導體在電機驅動領域深耕多年，技術以及產品方面已經很完善，如果想了解更多電機驅動的技術資料，歡迎致電聯系：133 9280 5792(微信同號)
展開 新能源車用驅動電機定子繞組技術
2 驅動電機定子繞組技術的發展
電機繞組的發展史，就是研究如何將更多的銅導體更方便地嵌入到定子鐵芯槽內的過程，從而實現更高的槽滿率（槽滿率是表征驅動電機繞組技術的關鍵指標，本文中定義為裸導體截面積除以鐵芯槽截面積）。從驅動電機定子繞組技術的發展歷程看，可以將其劃分為第一代徑向嵌裝繞組技術與第二代軸向嵌裝繞組技術。
第一代繞組技術：徑向嵌裝繞組
徑向嵌裝繞組是指將銅導體繞制成型后，沿定子鐵芯齒部的極靴口將繞組從徑向方向裝配進鐵芯槽內（如圖3，圖4所示為聯合電子開發的圓線/扁線徑向嵌裝繞組）。
從1888年開始，工業電機上應用的主流繞組技術均為徑向嵌裝繞組，初期繞組技術以分布式圓線徑向嵌裝繞組為主，1942年又逐漸衍生出集中式圓線徑向嵌裝繞組，隨后到1995年發展出集中式扁線繞組以及分布式波繞扁線繞組。
展開 高速電機 + 前沿制造技術，撐起工業交通電動化未來
<figure style="text-align: center;"><figure class="figure-image" contenteditable="false" data-img="https://img.jishulink.com/202509/attachment/82cd4094067a418ab364ed17fa17cce5.jpg" style="display: inline-block;" data-regular="true"><img src="https://img.jishulink.com/202509/attachment/82cd4094067a418ab364ed17fa17cce5.jpg"></figure></figure><p>本文聚焦電機制造前沿與高速電機驅動技術：前者以新型磁材、3D 打印等革新材料工藝，軸向磁通電機等優化結構，AI 與數字孿生升級控制，多合一系統促集成；后者攻克三大難點，靠精準建模等破局，未來向高轉速高可靠演進，2025 年多技術將商用，助力工業交通變革。</p><p class="ql-align-center"><strong style="background-color: rgb(14, 80, 83); color: rgb(255, 255, 255);">一、電機制造前沿技術：驅動未來的核心力量</strong></p><p>電機制造正朝著高效化、輕量化、智能化和可持續化方向加速演進，涵 蓋材料、結構、控制、散熱和系統集成等多個維度，推動新能源汽車、機器 人、航空等領域的技術變革。
展開 新能源車用驅動電機定子繞組技術
2 驅動電機定子繞組技術的發展
電機繞組的發展史，就是研究如何將更多的銅導體更方便地嵌入到定子鐵芯槽內的過程，從而實現更高的槽滿率（槽滿率是表征驅動電機繞組技術的關鍵指標，本文中定義為裸導體截面積除以鐵芯槽截面積）。從驅動電機定子繞組技術的發展歷程看，可以將其劃分為第一代徑向嵌裝繞組技術與第二代軸向嵌裝繞組技術。
