宝马采用的励磁电机相对于永磁同步电机和交流异步电机有什么优缺点?
现在网络上到处都在吹永磁同步电机效率多高,理由只有一个“没有励磁损耗”,真以为电机的损耗只有励磁损耗,其他的损耗所有电机(永磁同步电机PMSM、励磁同步电机EESM、感应电机IM)都一样似的。这其实是一个非常荒谬的误导,完全是CLTC工况下的应试导向结果而已。
看看下图这个电机的能效分布图,就是特斯拉model 3上的永磁同步电机,颜色越红的区域效率越高、越蓝的区域效率越低、发黑的区域效率最低。现在我们分析一下常用工况的工作点落在图中哪个点呢?
- 加速工况,此时电机扭矩比较大,不管转速(横坐标)多少,工作点都落在扭矩(纵坐标)比较高的区域,除了起步阶段(电机转速低于2000rpm,对应车速30lm/h以下)之外,效率都比较高。
- 匀速巡航工况,扭矩非常低,以120km/h巡航为例,此时电机功率大约20kW、转速8700rpm,对应扭矩22Nm。车速更低时所需扭矩更小,车速更高时所需扭矩更大,从下图看基本上电机工作点落在靠近横坐标的一条水平的狭窄区间内,看到没?那里的颜色都是发黑的,说明效率很低。
自己想想,平时开车哪种工况行驶时间更长?哪种工况行驶时间更短?是不是市区拥堵工况、频繁启停的工况才适合PMSM电机?一旦到了长途行驶,是不是大多数情况都是稳定的巡航?又是什么适合里程焦虑最大?是不是长途行驶的时候?

为什么PMSM电机会出现这种低扭矩工况(车辆巡航阶段)效率那么低?俗话说成也萧何败也萧何,问题还是“永磁”!在需要大扭矩的时候,磁感应强度希望越高越好,不需要大扭矩的时候反而希望感应强度够用就好。为什么呢?因为电机有个损耗叫铁损,和磁感应强度成正比,PMSM的磁感应强度一般是固定的,如果需要降低就需要电机绕组提供一个弱磁的电流分量(可以理解为励磁电机的反向操作)。不管是通过弱磁降低磁感应强度(高转速时成立必须,否则反电动势过高),还是放任不管,最终都产生额外损耗。励磁电机(IM电机、EESM电机)则完全不同,它们的磁感应强度是按需生产,要多少就生产多少,不需要就不生产。这个铁损虽然在大扭矩时也同样存在,但大扭矩时电机输出总功率很高,铁损占比就非常小所以对效率影响可以忽略不记,以model s的IM电机为例,在225kW、5000rpm时铁损不到0.4kW。
编辑于 2026-05-08 · 著作权归作者所有