为什么电动汽车不像火车地铁一样，用VVVF来牵引呢？
问得好！这确实是一个很有趣的技术区别，为什么火车地铁用VVVF，而电动汽车没这么普及呢？这背后涉及到的原因比你想象的要多一些，而且跟它们的运行环境、设计目标、以及技术发展路径都有很大的关系。
咱们先从火车和地铁的牵引方式说起，也就是你提到的VVVF。
火车和地铁为啥钟爱VVVF？
VVVF（Variable Voltage Variable Frequency），简单来说，就是变压变频。它是一种将直流电转换为交流电，并且能够灵活控制输出电压和频率的技术。为什么这对火车和地铁这么重要呢？
1. 高效的交流电机： 现代的电力机车和动车组，以及绝大多数地铁车辆，都采用交流异步电机或者永磁同步电机作为牵引电机。这些交流电机相比于传统的直流电机，有很多优势：
结构简单，维护方便： 它们没有电刷，省去了经常需要检查和更换电刷的麻烦，可靠性高。
效率高： 特别是在不同速度下都能保持较高的运行效率。
功率密度高： 在同等体积或重量下，能输出更大的功率。
2. VVVF与交流电机的完美配合： 交流电机的转速和扭矩是直接受电压和频率控制的。
频率决定转速： 频率越高，电机转得越快，车就跑得越快。
电压决定扭矩（一定范围内）： 电压越高，电机产生的扭矩越大，爬坡和起步就更有力。
VVVF控制技术恰好能精准地做到这一点：将高压直流电（来自集电弓或接触网）通过逆变器（核心部件）转换成可变电压、可变频率的交流电，然后输送给牵引电机。这样一来，就能根据列车的速度需求，平滑地、高效地控制电机的转速和扭矩。
3. 能量再生制动： 这是VVVF控制的一个巨大优势，尤其在地铁和城市轨道交通中。当列车减速或下坡时，牵引电机可以反向运行，变成发电机，将动能转换成电能。VVVF系统可以将这些再生电能通过逆变器回馈到电网中，实现能量的回收利用。这对频繁启停、长下坡的地铁和城轨来说，能显著降低运营成本，也更环保。
4. 平稳的起步和加速： VVVF控制可以实现非常平滑的扭矩输出，避免了传统直流电机或简单的开关控制带来的顿挫感。这不仅提高了乘客的乘坐舒适性，也对车辆的机械传动系统更友好。
5. 冗余和可靠性： 轨道交通系统对安全和可靠性要求极高。VVVF系统通常包含多个功率模块，即使某个模块出现故障，系统也能在一定程度上维持运行，或者安全停车。
那为什么电动汽车没这么用呢？
你可能会问，既然VVVF这么好，为什么电动汽车不直接用呢？这确实是个好问题，但电动汽车的设计目标和运行环境与火车地铁差异很大，导致了技术选择的不同。
1. 动力来源的根本区别：
火车/地铁： 它们直接从外部高压电网（接触网或第三轨）获取电力。电网提供的电压非常高（比如几千伏到几万伏的交流或直流），功率也几乎是无限的。所以，它们需要一个变压变频的过程来将高压电转换成适合电机驱动的低压交流电。
电动汽车： 它们依靠车载的大容量电池组作为唯一的动力源。电池提供的电压通常在几百伏（例如400V或800V）的直流电。这个电压范围相对固定，而且容量是有限的。
2. 对“变压”的需求不同：
火车/地铁的VVVF： 关键在于“变压”，因为它们需要将外部的高压电降压到一个适合牵引电机工作的电压。同时，频率也需要变化来控制速度。
电动汽车： 电压“变化”的需求相对较低。电池提供的电压本身就是一个可控的范围。虽然电池电压会随着放电而下降，但车载的电驱动系统（通常称为逆变器或电机控制器）的主要任务是将直流电转换为交流电（如果用交流电机），并根据驾驶员的意图（加速踏板）来控制交流电的频率和幅度（电压），从而控制电机的转速和扭矩。所以，电动汽车用的更准确的说法是V/F控制（电压/频率控制），或者更高级的矢量控制，但它不包含“变压”这个概念，因为输入已经是低压直流了。
3. 功率的等级和控制的精细度：
火车/地铁： 功率非常大，需要处理的电流也很大。VVVF系统设计时会考虑到如何高效、安全地处理这些高功率和高电压。
电动汽车： 虽然电动汽车的功率也在不断提升，但与一列火车相比还是小得多。而且，电动汽车更注重驾驶的平顺性、响应速度和能量经济性。这意味着它们需要更精细的电机控制。
4. 车载电子设备的集成和成本：
电动汽车是一个高度集成的个人交通工具，空间、重量和成本都是非常重要的考量因素。一个为轨道交通设计的、能够处理数千伏电压和巨大电流的VVVF系统，其体积、重量和成本对于汽车来说是完全不现实的。
车载的电驱动系统（逆变器）虽然也承担了变频的功能，但它是在一个相对较低的电压下工作，而且设计上更注重紧凑性、效率和成本。
5. 技术发展路径：
轨道交通在电力化初期就选择了直流电机和接触网，然后逐渐向交流电机和VVVF过渡，这是一个比较自然的演进过程。
电动汽车则是从早期的直流电机直接驱动，到现在普遍使用交流电机（异步或同步），通过精密的电力电子控制器来驱动。这个控制器在功能上与VVVF有相似之处（都是变频控制），但具体实现方式和工作电压是不同的。
总结一下：
火车和地铁使用VVVF（变压变频）是因为它们需要从外部高压电网获取电力，并且依赖VVVF来将高压直流（或交流）转换为低压、可变频率的交流电来驱动高效率的交流电机，同时实现能量再生制动。
而电动汽车使用的是车载电池提供的低压直流电。它们的电驱动系统（逆变器）主要负责将直流电转换为交流电并控制其频率和幅度，以实现对电机的精确控制和高效运行。虽然也存在“变频”的概念，但“变压”的环节对于电动汽车来说并不存在，或者说电压“变化”的需求是源于电池本身的特性，而非需要从外部汲取和转换高压电。
打个比方：
想象一下给一个大工厂供电（火车/地铁），你需要一个巨大的变电站来转换和分配电力。而给家里的电器供电（电动汽车），你只需要插上电源适配器，它负责把墙壁插座的交流电转换成设备需要的直流电。虽然都有电源转换的功能，但规模和工作原理是完全不同的。
所以，不是电动汽车“不用”VVVF，而是它们的工作原理和动力来源决定了它们需要一种不同于轨道交通的、更适合车载应用的电力电子控制方案。这种方案在功能上有所重叠，但在具体技术实现和设计目标上有着本质的区别。
咱们先从火车和地铁的牵引方式说起，也就是你提到的VVVF。
火车和地铁为啥钟爱VVVF？
VVVF（Variable Voltage Variable Frequency），简单来说，就是变压变频。它是一种将直流电转换为交流电，并且能够灵活控制输出电压和频率的技术。为什么这对火车和地铁这么重要呢？
1. 高效的交流电机： 现代的电力机车和动车组，以及绝大多数地铁车辆，都采用交流异步电机或者永磁同步电机作为牵引电机。这些交流电机相比于传统的直流电机，有很多优势：
结构简单，维护方便： 它们没有电刷，省去了经常需要检查和更换电刷的麻烦，可靠性高。
效率高： 特别是在不同速度下都能保持较高的运行效率。
功率密度高： 在同等体积或重量下，能输出更大的功率。
2. VVVF与交流电机的完美配合： 交流电机的转速和扭矩是直接受电压和频率控制的。
频率决定转速： 频率越高，电机转得越快，车就跑得越快。
电压决定扭矩（一定范围内）： 电压越高，电机产生的扭矩越大，爬坡和起步就更有力。
VVVF控制技术恰好能精准地做到这一点：将高压直流电（来自集电弓或接触网）通过逆变器（核心部件）转换成可变电压、可变频率的交流电，然后输送给牵引电机。这样一来，就能根据列车的速度需求，平滑地、高效地控制电机的转速和扭矩。
3. 能量再生制动： 这是VVVF控制的一个巨大优势，尤其在地铁和城市轨道交通中。当列车减速或下坡时，牵引电机可以反向运行，变成发电机，将动能转换成电能。VVVF系统可以将这些再生电能通过逆变器回馈到电网中，实现能量的回收利用。这对频繁启停、长下坡的地铁和城轨来说，能显著降低运营成本，也更环保。
4. 平稳的起步和加速： VVVF控制可以实现非常平滑的扭矩输出，避免了传统直流电机或简单的开关控制带来的顿挫感。这不仅提高了乘客的乘坐舒适性，也对车辆的机械传动系统更友好。
5. 冗余和可靠性： 轨道交通系统对安全和可靠性要求极高。VVVF系统通常包含多个功率模块，即使某个模块出现故障，系统也能在一定程度上维持运行，或者安全停车。
那为什么电动汽车没这么用呢？
你可能会问，既然VVVF这么好，为什么电动汽车不直接用呢？这确实是个好问题，但电动汽车的设计目标和运行环境与火车地铁差异很大，导致了技术选择的不同。
1. 动力来源的根本区别：
火车/地铁： 它们直接从外部高压电网（接触网或第三轨）获取电力。电网提供的电压非常高（比如几千伏到几万伏的交流或直流），功率也几乎是无限的。所以，它们需要一个变压变频的过程来将高压电转换成适合电机驱动的低压交流电。
电动汽车： 它们依靠车载的大容量电池组作为唯一的动力源。电池提供的电压通常在几百伏（例如400V或800V）的直流电。这个电压范围相对固定，而且容量是有限的。
2. 对“变压”的需求不同：
火车/地铁的VVVF： 关键在于“变压”，因为它们需要将外部的高压电降压到一个适合牵引电机工作的电压。同时，频率也需要变化来控制速度。
电动汽车： 电压“变化”的需求相对较低。电池提供的电压本身就是一个可控的范围。虽然电池电压会随着放电而下降，但车载的电驱动系统（通常称为逆变器或电机控制器）的主要任务是将直流电转换为交流电（如果用交流电机），并根据驾驶员的意图（加速踏板）来控制交流电的频率和幅度（电压），从而控制电机的转速和扭矩。所以，电动汽车用的更准确的说法是V/F控制（电压/频率控制），或者更高级的矢量控制，但它不包含“变压”这个概念，因为输入已经是低压直流了。
3. 功率的等级和控制的精细度：
火车/地铁： 功率非常大，需要处理的电流也很大。VVVF系统设计时会考虑到如何高效、安全地处理这些高功率和高电压。
电动汽车： 虽然电动汽车的功率也在不断提升，但与一列火车相比还是小得多。而且，电动汽车更注重驾驶的平顺性、响应速度和能量经济性。这意味着它们需要更精细的电机控制。
4. 车载电子设备的集成和成本：
电动汽车是一个高度集成的个人交通工具，空间、重量和成本都是非常重要的考量因素。一个为轨道交通设计的、能够处理数千伏电压和巨大电流的VVVF系统，其体积、重量和成本对于汽车来说是完全不现实的。
车载的电驱动系统（逆变器）虽然也承担了变频的功能，但它是在一个相对较低的电压下工作，而且设计上更注重紧凑性、效率和成本。
5. 技术发展路径：
轨道交通在电力化初期就选择了直流电机和接触网，然后逐渐向交流电机和VVVF过渡，这是一个比较自然的演进过程。
电动汽车则是从早期的直流电机直接驱动，到现在普遍使用交流电机（异步或同步），通过精密的电力电子控制器来驱动。这个控制器在功能上与VVVF有相似之处（都是变频控制），但具体实现方式和工作电压是不同的。
总结一下：
火车和地铁使用VVVF（变压变频）是因为它们需要从外部高压电网获取电力，并且依赖VVVF来将高压直流（或交流）转换为低压、可变频率的交流电来驱动高效率的交流电机，同时实现能量再生制动。
而电动汽车使用的是车载电池提供的低压直流电。它们的电驱动系统（逆变器）主要负责将直流电转换为交流电并控制其频率和幅度，以实现对电机的精确控制和高效运行。虽然也存在“变频”的概念，但“变压”的环节对于电动汽车来说并不存在，或者说电压“变化”的需求是源于电池本身的特性，而非需要从外部汲取和转换高压电。
打个比方：
想象一下给一个大工厂供电（火车/地铁），你需要一个巨大的变电站来转换和分配电力。而给家里的电器供电（电动汽车），你只需要插上电源适配器，它负责把墙壁插座的交流电转换成设备需要的直流电。虽然都有电源转换的功能，但规模和工作原理是完全不同的。
所以，不是电动汽车“不用”VVVF，而是它们的工作原理和动力来源决定了它们需要一种不同于轨道交通的、更适合车载应用的电力电子控制方案。这种方案在功能上有所重叠，但在具体技术实现和设计目标上有着本质的区别。
网友意见
1.用交流电机必须有vvvf
2.如果你想在汽车上听传统意义上的vvvf音的话，b站搜这个视频：BV1Px411r7Ts 不过日本的无轨电车在法律上属于铁道，所以有轨电车有vvvf音，也是情理之中
首先了解一下vvvf是什么。
VVVF，是Variable Voltage and Variable Frequency的缩写， 意为：可变电压、可变频率，也就是变频调速系统。 VVVF控制的逆变器连接电机，通过同时改变频率和电压，达到磁通恒定（可以用反电势/频率近似表征）和控制电机转速（和频率成正比）的目的，所以多应用在变频器中，属于工业自动化领域。
异步电机驱动系统VVVF控制功能的框图如图所示，此方法是在基频以下用恒压恒频控制，基频以上用变频恒压控制。在频率很低时，定子阻抗下降，通过提高电压来补偿电源电压与感应电动势之间的压降。异步电机的驱动特性如图所示，可分为三段，第一段在电动汽车电机频率低于基频时，产生额定转矩，称为恒转矩区；在第二段，定子电压保持恒定，转差增加到最大值，电机功率维持在额定值不变。在高速区，转差维持常数，而定子电流衰减，转矩以速度的平方减少。因为变压变频控制方法具有气隙磁通偏移和延时响应等缺点，在高性能电动汽车的驱动中较少使用这种方法。
vvvf是指逆变器，只要是交流电机牵引的话是必须有的，不管是汽车还是火车。
另外vvvf这个词很不专业
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