《新能源汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)與控制技術(shù)》第二章【2】交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)

1、交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)性能分析想一想：1、你見過交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)嗎？2、交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)可以分為哪些類型？你認(rèn)識(shí)交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)嗎？交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)思考：1、交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)與直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)有哪些不同？2、各部件的材料、結(jié)構(gòu)與功能，你了解多少？任務(wù)一 結(jié)構(gòu)分析結(jié)構(gòu)綜述 交流感應(yīng)電動(dòng)是由靜止的定子和可以旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子組成，定子和轉(zhuǎn)子之間為氣隙，交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的氣隙一般為0.52mm，氣隙的大小對(duì)交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的性能有很大影響。任務(wù)一 結(jié)構(gòu)分析定子 （1）定子鐵芯任務(wù)一 結(jié)構(gòu)分析定子 （1）定子鐵芯 定子鐵芯主要是作為電動(dòng)機(jī)主磁路的一部分和放置定子繞組，為了降低定子鐵芯的鐵損耗，定子鐵芯一般采用0.350.5m

2、m厚表面涂有絕緣漆硅鋼片疊壓而成。在鐵芯的內(nèi)圓沖有均勻分布的槽，用以嵌放定子繞組；定子鐵芯槽型分為三種：開口槽、半開口槽、半閉口槽，其中開口槽用于大、中型容量的高壓感應(yīng)電動(dòng)機(jī)；半開口槽用于中型500V以下的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)；半閉口槽，用于低壓小型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)。任務(wù)一 結(jié)構(gòu)分析定子 （2）定子繞組 定子繞組是電動(dòng)機(jī)的電路部分，通入三相交流電，其作用是吸收電功率和產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。定子繞組由三個(gè)在空間上互隔120對(duì)稱排列的結(jié)構(gòu)完全相同的繞組（每個(gè)繞組為一相）組成，根據(jù)需要連接成Y形或形。任務(wù)一 結(jié)構(gòu)分析定子 （2）定子繞組 對(duì)于高壓大、中型容量的異步電動(dòng)機(jī)定子繞組常采用Y形接法，只有三根引出線，如圖2-10（

3、a）所示。對(duì)中、小容量低壓異步電動(dòng)機(jī)，通常把定子三相繞組的六根出線頭都引出來，根據(jù)需要可接成Y形或形，形接法如圖2-10（b）所示。定子繞組用絕緣的銅（或鋁）導(dǎo)線繞成，嵌在定子槽內(nèi)。任務(wù)一 結(jié)構(gòu)分析定子組合 任務(wù)一 結(jié)構(gòu)分析定子 （3）機(jī)座 機(jī)座主要用于固定定子鐵芯和前后端蓋，支撐轉(zhuǎn)子并起到防護(hù)和散熱等作用，一般不作為工作磁路的組成部分。大多數(shù)采用鑄鐵鑄造而成，大型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)采用鋼板焊接而成，微型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)多采用鑄鋁或塑料制成。根據(jù)電動(dòng)機(jī)的防護(hù)方式、冷卻方式、安裝方式的不同，機(jī)座的樣式也不盡相同。任務(wù)一 結(jié)構(gòu)分析定子剖面圖 任務(wù)一 結(jié)構(gòu)分析轉(zhuǎn)子 （1）轉(zhuǎn)子鐵芯 電動(dòng)機(jī)磁路的一部分，它用0.5m

4、m厚的硅鋼片疊壓而成。鐵芯固定在轉(zhuǎn)軸或轉(zhuǎn)子支架上，整個(gè)轉(zhuǎn)子的外表呈圓柱形。任務(wù)一 結(jié)構(gòu)分析轉(zhuǎn)子 （2）轉(zhuǎn)子繞組 任務(wù)一 結(jié)構(gòu)分析轉(zhuǎn)子 （2）轉(zhuǎn)子繞組 任務(wù)一 結(jié)構(gòu)分析任務(wù)二 工作原理分析旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)是如何產(chǎn)生的 你所認(rèn)識(shí)三相交流電任務(wù)二 工作原理分析三相交流電與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)對(duì)應(yīng)關(guān)系任務(wù)二 工作原理分析任務(wù)二 工作原理分析任務(wù)二 工作原理分析感應(yīng)電動(dòng)機(jī)定子繞組接通三相交流電源后，電機(jī)內(nèi)便形成圓形旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)，圓形旋轉(zhuǎn)磁密，設(shè)其方向?yàn)槟鏁r(shí)針，如圖2-14所示。若轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子鼠籠導(dǎo)條與旋轉(zhuǎn)磁密有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)條中有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，方向由右手定則確定。由于轉(zhuǎn)子導(dǎo)條彼此在端部短路，于是導(dǎo)條中有電流，不考慮電動(dòng)勢(shì)與電流

5、的相位差時(shí)，電流方向同電動(dòng)勢(shì)方向。這樣，導(dǎo)條就在磁場(chǎng)中受力，用左手定則確定受力方向，由圖示可知為逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)方向。任務(wù)二 工作原理分析轉(zhuǎn)子受力，產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，為電磁轉(zhuǎn)矩，方向與旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)同方向，轉(zhuǎn)子便在該方向上旋轉(zhuǎn)起來。轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)后，轉(zhuǎn)速為，只要nn1（為旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)同步轉(zhuǎn)速），轉(zhuǎn)子導(dǎo)條與磁場(chǎng)仍有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生與轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)時(shí)相同方向的電動(dòng)勢(shì)、電流及受力，電磁轉(zhuǎn)矩仍舊為逆時(shí)針方向，轉(zhuǎn)子繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，穩(wěn)定運(yùn)行。任務(wù)二 工作原理分析思考： 為什么轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速不能等于旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的同步轉(zhuǎn)速？任務(wù)三 性能特點(diǎn)分析（1）小型輕量化。（2）易實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速超過10000r/min的高速旋轉(zhuǎn)。（3）高轉(zhuǎn)速低轉(zhuǎn)矩時(shí)運(yùn)行效率高。（4）低速時(shí)有高轉(zhuǎn)矩輸出，以及具有較寬的速度調(diào)節(jié)范圍。（5）高可靠性。（6）制造成本低。 任務(wù)四 感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用 交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)由于成本低、堅(jiān)固耐用、速度范圍寬等特點(diǎn)適合用于新能源汽車，目前采用交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的車輛主要有美國(guó)通用公司的EV-1型，福特公司以及為人熟知的特斯拉電動(dòng)汽車等。任務(wù)三 直流電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁方式 直流電動(dòng)機(jī)工作時(shí)，首先需要建立一個(gè)磁場(chǎng)，即由定子結(jié)構(gòu)中的主磁極產(chǎn)生，主磁體可以是永磁體或勵(lì)磁繞組。