第4章 驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)1課件

第4章驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)4.1概述4.2直流電動(dòng)機(jī)新能源汽車概論第1頁(yè)電動(dòng)機(jī)與發(fā)電機(jī)電能機(jī)械能電能機(jī)械能電動(dòng)機(jī)發(fā)電機(jī)電機(jī)變壓器電能電能改變電壓能量轉(zhuǎn)換能量轉(zhuǎn)換新能源汽車概論第2頁(yè)制動(dòng)電能動(dòng)能電動(dòng)機(jī)電能動(dòng)能發(fā)電機(jī)牽引電池車體電池車體電動(dòng)車用電動(dòng)機(jī)與發(fā)電機(jī)新能源汽車概論第3頁(yè)4.1.1新能源汽車電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的種類和特點(diǎn)4.1.2新能源汽車對(duì)電動(dòng)機(jī)的性能要求4.1.3電動(dòng)車用電動(dòng)機(jī)的分類4.1概述新能源汽車概論第4頁(yè)4.1.1新能源汽車電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的種類和特點(diǎn)新能源汽車概論第5頁(yè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)純電動(dòng)汽車的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)

(串聯(lián)并聯(lián)混聯(lián))電動(dòng)汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)類型4.1.1新能源汽車電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的種類和特點(diǎn)新能源汽車概論第6頁(yè)1.純電動(dòng)汽車的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)純電動(dòng)汽車中使用的電動(dòng)機(jī)，因?yàn)橛胁钏贉p速器，不需要太大變速范圍，故可采用無(wú)離合器和傳動(dòng)裝置傳動(dòng)系統(tǒng)。沒有傳動(dòng)裝置，運(yùn)轉(zhuǎn)更加容易，但這樣也需要低速大轉(zhuǎn)矩、速度變化區(qū)域大的電動(dòng)機(jī)。雙電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)方式分為前后驅(qū)動(dòng)和雙輪轂式電動(dòng)機(jī)兩類，雙輪轂電動(dòng)機(jī)及其逆變器的制造成本價(jià)較高。四輪轂式電動(dòng)機(jī)把電動(dòng)機(jī)組裝在輪轂中，機(jī)構(gòu)更緊湊。4.1.1新能源汽車電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的種類和特點(diǎn)新能源汽車概論第7頁(yè)2.混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)4.1.1新能源汽車電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的種類和特點(diǎn)（1）串聯(lián)式混合動(dòng)力汽車串聯(lián)式混合動(dòng)力汽車解決了純電動(dòng)車?yán)m(xù)駛里程短這個(gè)難題，行駛中或者停車時(shí)由能量源向電池充電。能量源與車輪在結(jié)構(gòu)上沒有機(jī)械連接，因此驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)具有更大的自由度。新能源汽車概論第8頁(yè)串聯(lián)式混合動(dòng)力汽車的能量流動(dòng)（發(fā)動(dòng)機(jī)提供動(dòng)能）新能源汽車概論第9頁(yè)串聯(lián)式混合動(dòng)力汽車的能量流動(dòng)

（以燃料電池為能源）新能源汽車概論第10頁(yè)2.混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)4.1.1新能源汽車電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的種類和特點(diǎn)（2）并聯(lián)式混合動(dòng)力汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中裝載的電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)，根據(jù)制動(dòng)或驅(qū)動(dòng)需求，發(fā)動(dòng)機(jī)隨著運(yùn)轉(zhuǎn)狀況改變轉(zhuǎn)速和輸出功率。制動(dòng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)處在發(fā)電機(jī)模式，電池回收電力。啟動(dòng)、加速時(shí)，作為電動(dòng)機(jī)提供驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩。新能源汽車概論第11頁(yè)2.混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)4.1.1新能源汽車電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的種類和特點(diǎn)（3）混聯(lián)式混合動(dòng)力汽車混聯(lián)式混合驅(qū)動(dòng)方式具有發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)。與同樣具有發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)的串聯(lián)式混合動(dòng)力汽車不同，發(fā)動(dòng)機(jī)與車輪通過(guò)機(jī)械結(jié)構(gòu)連接到一起。盡管電動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)容量較小，但是在小功率時(shí)可作為純電動(dòng)汽車運(yùn)轉(zhuǎn)，能實(shí)現(xiàn)多種驅(qū)動(dòng)方式。對(duì)于內(nèi)燃機(jī)汽車來(lái)說(shuō)，在路況惡劣需要頻繁啟動(dòng)和停止的行駛條件下，可回收制動(dòng)使之相對(duì)節(jié)省一些燃油。新能源汽車概論第12頁(yè)（1）體積小、重量輕

便于整車布置和減輕質(zhì)量（2）在整個(gè)運(yùn)行范圍內(nèi)的高效率滿足動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性要求，提高一次充電續(xù)駛里程（3）低速大轉(zhuǎn)矩特性及較寬范圍內(nèi)的恒功率特性滿足起動(dòng)和爬坡以及在平坦路面高速行駛要求（4）高可靠性能夠在較惡劣環(huán)境下長(zhǎng)期工作（5）高電壓

減小尺寸，提高功率，降低逆變器成本（6）電氣系統(tǒng)安全性高

裝備高壓保護(hù)設(shè)備以保證安全4.1.2新能源汽車對(duì)電動(dòng)機(jī)的性能要求新能源汽車概論第13頁(yè)4.1.3電動(dòng)車用電動(dòng)機(jī)的分類電動(dòng)機(jī)交流電動(dòng)機(jī)直流電動(dòng)機(jī)三相電動(dòng)機(jī)單相電動(dòng)機(jī)同步電動(dòng)機(jī)異步電動(dòng)機(jī)他勵(lì)(并勵(lì))串勵(lì)復(fù)勵(lì)勵(lì)磁式直流電動(dòng)機(jī)永磁式直流電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)分類新能源汽車概論第14頁(yè)三相異步電動(dòng)機(jī)直流電動(dòng)機(jī)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)永磁直流電動(dòng)機(jī)永磁同步電動(dòng)機(jī)新能源汽車概論第15頁(yè)大型直流電機(jī)新能源汽車概論第16頁(yè)大型直流電機(jī)新能源汽車概論第17頁(yè)電動(dòng)機(jī)直流電動(dòng)機(jī)無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)異步電動(dòng)機(jī)永磁同步電動(dòng)機(jī)開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)電動(dòng)汽車用電動(dòng)機(jī)4.1.3電動(dòng)車用電動(dòng)機(jī)的分類新能源汽車概論第18頁(yè)返回電動(dòng)汽車用電動(dòng)機(jī)基本性能比較

新能源汽車概論第19頁(yè)直流電動(dòng)機(jī)（DCM）感應(yīng)電動(dòng)機(jī)（IM）永磁無(wú)刷電動(dòng)機(jī)（PM-BLM）開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)（SRM）新能源汽車概論第20頁(yè)額定功率PN:

電機(jī)軸上輸出的機(jī)械功率額定電壓UN:

額定情況下電樞上加的電壓（例：110V，220V，440V）

額定電流IN:

額定電壓下軸上輸出額定功率時(shí)的電流

三者關(guān)系：PN=UNIN

（：效率）電動(dòng)機(jī)的額定指標(biāo)新能源汽車概論第21頁(yè)額定轉(zhuǎn)速nN:

在PN,UN,IN

時(shí)的轉(zhuǎn)速

直流電機(jī)的轉(zhuǎn)速一般在500r/min以上。特殊的直流電機(jī)轉(zhuǎn)速可以做到很低（如每分鐘幾轉(zhuǎn)）或很高（每分鐘3000轉(zhuǎn)以上）。注意:調(diào)速時(shí)對(duì)于沒有調(diào)速要求的電機(jī)，最大轉(zhuǎn)速不能超過(guò)1.2nN

。

電動(dòng)機(jī)的額定指標(biāo)效率η

新能源汽車概論第22頁(yè)額定轉(zhuǎn)矩TN

輸出的額定機(jī)械功率除以轉(zhuǎn)子額定角速度電動(dòng)機(jī)的額定指標(biāo)額定頻率電動(dòng)機(jī)額定運(yùn)行情況下電樞電流的頻率新能源汽車概論第23頁(yè)４.2直流電動(dòng)機(jī)

電動(dòng)汽車采用的直流電動(dòng)機(jī)小功率電動(dòng)機(jī)采用永磁式直流電動(dòng)機(jī)大功率電動(dòng)機(jī)采用繞組勵(lì)磁式直流電動(dòng)機(jī)

直流電動(dòng)機(jī)繞組勵(lì)磁式直流電動(dòng)機(jī)永磁式直流電動(dòng)機(jī)新能源汽車概論第24頁(yè)４.2直流電動(dòng)機(jī)

根據(jù)勵(lì)磁方式，繞組勵(lì)磁式直流電動(dòng)機(jī)可分為他勵(lì)式并勵(lì)式串勵(lì)式復(fù)勵(lì)式新能源汽車概論第25頁(yè)1.直流電動(dòng)機(jī)的分類（1）他勵(lì)式直流電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁繞組與電樞繞組無(wú)連接，由其它直流電源對(duì)勵(lì)磁繞組供電。勵(lì)磁電流不受電樞端電壓或電樞電流的影響。運(yùn)行過(guò)程勵(lì)磁磁場(chǎng)穩(wěn)定、容易控制，容易實(shí)現(xiàn)再生制動(dòng)要求。新能源汽車概論第26頁(yè)1.直流電動(dòng)機(jī)的分類（2）并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁繞組與電樞繞組并聯(lián)，共用電源。并勵(lì)繞組兩端電壓就是電樞兩端電壓。勵(lì)磁繞組用細(xì)導(dǎo)線繞成，匝數(shù)很多，具有較大電阻，勵(lì)磁電流較小。新能源汽車概論第27頁(yè)1.直流電動(dòng)機(jī)的分類（3）串勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁繞組與電樞繞組串聯(lián)。電動(dòng)機(jī)內(nèi)磁場(chǎng)隨著電樞電流的改變有顯著的變化。勵(lì)磁繞組通常用較粗的導(dǎo)線繞成，它的匝數(shù)較少，不致引起大的損耗和電壓降。勵(lì)磁繞組的電阻越小越好。新能源汽車概論第28頁(yè)1.直流電動(dòng)機(jī)的分類（4）復(fù)勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)磁通由并勵(lì)和串勵(lì)兩個(gè)繞組內(nèi)的勵(lì)磁電流產(chǎn)生。若串勵(lì)繞組產(chǎn)生的磁通勢(shì)與并勵(lì)繞組產(chǎn)生的磁通勢(shì)方向相同稱為積復(fù)勵(lì)。若方向相反，則稱為差復(fù)勵(lì)。復(fù)勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的永磁勵(lì)磁部分采用高磁性材料釹鐵硼，運(yùn)行效率高。新能源汽車概論第29頁(yè)復(fù)勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)新能源汽車概論第30頁(yè)1.直流電動(dòng)機(jī)的分類電動(dòng)汽車所使用的直流電動(dòng)機(jī)他勵(lì)、串勵(lì)、復(fù)勵(lì)小功率（100W~10kW）永磁直流電動(dòng)機(jī)，可以應(yīng)用在小型、低速的搬運(yùn)設(shè)備上。中等功率（10~100kW）他勵(lì)、復(fù)勵(lì)或串勵(lì)式直流電動(dòng)機(jī)，可以用于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、轉(zhuǎn)矩要求較大的電動(dòng)貨車上。大功率（>100kW）串勵(lì)式電動(dòng)機(jī)，可用在要求低速、高轉(zhuǎn)矩的專用電動(dòng)車上。新能源汽車概論第31頁(yè)2.直流電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)

1）直流電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)直流電動(dòng)機(jī)由定子與轉(zhuǎn)子兩大部分構(gòu)成，定子和轉(zhuǎn)子之間的間隙稱為氣隙。（1）定子部分

（2）轉(zhuǎn)子部分

新能源汽車概論第32頁(yè)電池與電動(dòng)機(jī)正極負(fù)極電解質(zhì)轉(zhuǎn)子定子電磁場(chǎng)電動(dòng)機(jī)電池電荷電荷電流電流新能源汽車概論第33頁(yè)直流電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)新能源汽車概論第34頁(yè)2直流電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)NS············NS極掌極心勵(lì)磁繞組機(jī)座轉(zhuǎn)子直流電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)定子(磁極)轉(zhuǎn)子(電樞)新能源汽車概論第35頁(yè)

磁極

用來(lái)在電機(jī)中產(chǎn)生磁場(chǎng)。永磁式:

由永久磁鐵做成。勵(lì)磁式:

磁極上繞線圈，線圈中通過(guò)直流電，形成電磁鐵。勵(lì)磁:

磁極上的線圈通以直流電產(chǎn)生磁通，稱為勵(lì)磁。2直流電動(dòng)機(jī)的構(gòu)造定子

由主磁極、換向極、電刷、機(jī)座等組成。新能源汽車概論第36頁(yè)主磁極示意圖新能源汽車概論第37頁(yè)主磁極由主極鐵芯和勵(lì)磁繞組組成鐵芯用1~1.5mm的鋼板沖片疊成，外套勵(lì)磁繞組。主磁極的作用是建立主磁場(chǎng)，它總是成對(duì)出現(xiàn)，N、S極交替排列。新能源汽車概論第38頁(yè)空載時(shí)磁場(chǎng)示意圖主磁通：同時(shí)環(huán)繞勵(lì)磁繞組和電樞繞組漏磁通：只環(huán)繞勵(lì)磁繞組新能源汽車概論第39頁(yè)換向極示意圖換向極也由鐵芯和繞組組成鐵芯一般是由整塊鋼組成新能源汽車概論第40頁(yè)電刷裝置新能源汽車概論第41頁(yè)

轉(zhuǎn)子(電樞)

由鐵心、繞組（線圈）、換向器組成。電樞鐵心：由硅鋼片疊裝而成。電樞繞組：由結(jié)構(gòu)、形狀相同的線圈組成2直流電動(dòng)機(jī)的構(gòu)造新能源汽車概論第42頁(yè)電樞鐵芯一般用0.5mm涂過(guò)絕緣漆的硅鋼片疊壓而成，作用是嵌放電樞繞組，同時(shí)它又是電機(jī)主磁路的一部分。新能源汽車概論第43頁(yè)電樞繞組絕緣導(dǎo)線繞制成的線圈（又稱繞組元件）按一定規(guī)律聯(lián)接每個(gè)元件兩個(gè)有效邊，分別嵌放在電樞鐵芯表面的槽內(nèi)元件的兩個(gè)出線端分別與兩個(gè)換向片相連電樞繞組的作用是產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)和電磁轉(zhuǎn)矩新能源汽車概論第44頁(yè)換向器換向器是由許多換向片組成的圓柱體，換向片之間用云母片絕緣，換向片的下部做成鴿尾形，兩端用鋼制V形套筒和V形云母環(huán)固定新能源汽車概論第45頁(yè)電樞繞組線圈與換向片連接新能源汽車概論第46頁(yè)直流電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖主磁極電樞換向片電刷新能源汽車概論第47頁(yè)直流電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)新能源汽車概論第48頁(yè)直流電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)新能源汽車概論第49頁(yè)2.直流電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)2）直流電動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)調(diào)速性能好：直流電動(dòng)機(jī)可以在重負(fù)載條件下，實(shí)現(xiàn)均勻、平滑的無(wú)級(jí)調(diào)速，而且調(diào)速范圍較寬；起動(dòng)力矩大：可以均勻而經(jīng)濟(jì)地實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)，因此，凡是在重負(fù)載下起動(dòng)或要求均勻調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速的機(jī)械，例如大型可逆軋鋼機(jī)、卷?yè)P(yáng)機(jī)、電力機(jī)車、電車等，都可用直流電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)控制比較簡(jiǎn)單：一般用斬波器控制，它具有高效率、控制靈活、重量輕、體積小、響應(yīng)快等優(yōu)點(diǎn)；新能源汽車概論第50頁(yè)2.直流電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)有易損件。存在電刷、換向器等易磨損器件，必須進(jìn)行定期維護(hù)或更換。電動(dòng)汽車專用的直流電動(dòng)機(jī)和其它通用的電動(dòng)機(jī)相比，應(yīng)在耐高溫性、抗振動(dòng)性、低損耗性、抗負(fù)載波動(dòng)性以及小型輕量化、免維護(hù)性等方面給予特殊考慮。電動(dòng)汽車用直流電動(dòng)機(jī)大多在較低的電壓下驅(qū)動(dòng)，同時(shí)是大電流電路，因此需要注意連接接線的接觸電阻。新能源汽車概論第51頁(yè)直流電源電刷換向器線圈U+–NS電刷換向片II電流方向：上半邊向里，下半邊向外3直流電機(jī)的基本工作原理新能源汽車概論第52頁(yè)左手定則新能源汽車概論第53頁(yè)工作原理示意圖新能源汽車概論第54頁(yè)U–+EETnSbNdFFacII換向片電刷E與電樞電流或外加電壓方向相反，所以稱反電勢(shì)。(1).電樞感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)

Ce:

與電機(jī)結(jié)構(gòu)有關(guān)的常數(shù)n:

電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速

：磁通E=Cen4直流電動(dòng)機(jī)的基本方程新能源汽車概論第55頁(yè)式中：U—外加電壓Ra

—繞組電阻(2).電樞回路電壓平衡式–RaIaE+–+UM新能源汽車概論第56頁(yè)CT:與電機(jī)結(jié)構(gòu)有關(guān)的常數(shù)

:線圈所處位置的磁通Ia：電樞繞組中的電流(3).電磁轉(zhuǎn)矩單位:(韋伯)，Ia

(安)，T(牛頓?米)直流電動(dòng)機(jī)電樞繞組中的電流(電樞電流Ia)與磁通相互作用，產(chǎn)生電磁力和電磁轉(zhuǎn)矩，直流電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩公式為T=CT

Ia新能源汽車概論第57頁(yè)(4).轉(zhuǎn)矩平衡關(guān)系

電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩T為驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩,它使電樞轉(zhuǎn)動(dòng)。在電機(jī)運(yùn)行時(shí)當(dāng)電動(dòng)機(jī)軸上的機(jī)械負(fù)載發(fā)生變化時(shí)，通過(guò)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、電動(dòng)勢(shì)、電樞電流的變化，電磁轉(zhuǎn)矩將自動(dòng)調(diào)整，以適應(yīng)負(fù)載的變化，保持新的平衡。轉(zhuǎn)矩平衡過(guò)程T2:機(jī)械負(fù)載轉(zhuǎn)矩T0:空載轉(zhuǎn)矩新能源汽車概論第58頁(yè)例：設(shè)外加電樞電壓U一定，T=T2

(平衡)，此時(shí)，若T2突然增加，則調(diào)整過(guò)程為達(dá)到新的平衡點(diǎn)。T2nIa

T

E(4).轉(zhuǎn)矩平衡關(guān)系新能源汽車概論第59頁(yè)

探討電機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行條件Δn>0,ΔTd>0,ΩnnT0TLADnn=f(T)n=f(TL)DTLDTBC新能源汽車概論第60頁(yè)平衡穩(wěn)定運(yùn)行充要條件：1.電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性與負(fù)載特性必須相交，在交點(diǎn)處T=TL處，實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)矩平衡。2.在交點(diǎn)處有BnT0TLn=f(T)n=f(TL)新能源汽車概論第61頁(yè)5直流電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行特性雖然電源電壓U和勵(lì)磁電阻保持不變，但隨著勵(lì)磁方式不同，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速和機(jī)械特性有很大的區(qū)別。（1）并勵(lì)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行特性轉(zhuǎn)矩特性IaUM+_If+_IE新能源汽車概論第62頁(yè)當(dāng)電源電壓U和勵(lì)磁回路的電阻Rf一定時(shí),勵(lì)磁電流If和磁通不變，即=常數(shù)。則T=CT

Ia=KT

Ia

即：轉(zhuǎn)矩與電樞電流成正比。

n0TIa（1）并勵(lì)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行特性新能源汽車概論第63頁(yè)記：n0TIan0轉(zhuǎn)速特性由aaΦIaTΦTeCnCERIEU==+=理想空載轉(zhuǎn)速（1）并勵(lì)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行特性新能源汽車概論第64頁(yè)IaUM+_If+_IE機(jī)械特性（1）并勵(lì)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行特性轉(zhuǎn)速調(diào)整率新能源汽車概論第65頁(yè)n=f(T)

特性曲線n0nNTNn0Tn（1）并勵(lì)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行特性當(dāng)T時(shí)n

，但由于他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的電樞電阻Ra很小，所以在負(fù)載變化時(shí)，轉(zhuǎn)速n的變化不大，屬硬機(jī)械特性。新能源汽車概論第66頁(yè)并勵(lì)電動(dòng)機(jī)的人為機(jī)械特性1.增加電樞回路串聯(lián)電阻R根據(jù)nn0T電阻增大2.改變電樞電壓Un0nT0U3.減弱磁通Tn（

減?。㏑f增加O新能源汽車概論第67頁(yè)（2）串勵(lì)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行特性轉(zhuǎn)矩特性當(dāng)Ia較小時(shí)，鐵心不飽和串勵(lì)UIa+_IfM特點(diǎn)：當(dāng)Ia較大時(shí)，鐵心飽和與并勵(lì)類似新能源汽車概論第68頁(yè)轉(zhuǎn)速特性當(dāng)Ia較小時(shí)可得根據(jù)當(dāng)輕載時(shí)串勵(lì)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速急劇上升，將導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)損壞，所以串勵(lì)電動(dòng)機(jī)不允許輕載運(yùn)行，一般最低負(fù)載不小于額定負(fù)載的30%n0TIa（2）串勵(lì)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行特性新能源汽車概論第69頁(yè)機(jī)械特性串勵(lì)電動(dòng)機(jī)在負(fù)載變化時(shí)，轉(zhuǎn)速n的變化大—軟機(jī)械特性（自然特性）。

當(dāng)負(fù)載增加時(shí)，轉(zhuǎn)速快速下降，當(dāng)負(fù)載減小時(shí)，轉(zhuǎn)速快速上升，這樣不僅可以確保安全，而且可以提高生產(chǎn)效率。適合于拖動(dòng)啟動(dòng)頻繁、變化大的負(fù)載。（2）串勵(lì)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行特性新能源汽車概論第70頁(yè)(3)復(fù)勵(lì)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行特性復(fù)勵(lì)U+_IMIa他的工作特性介于并勵(lì)和串勵(lì)之間。

因?yàn)橛胁?lì)繞組磁通勢(shì)的存在，磁通不會(huì)趨近于零，所以空載或輕載時(shí)，仍能正常運(yùn)行。新能源汽車概論第71頁(yè)固有機(jī)械特性電源電壓U=UN，氣隙磁通Ф=ФN，電樞外串電阻Rst=0時(shí)，n=?(T)的機(jī)械特性

斜率并勵(lì)串勵(lì)新能源汽車概論第72頁(yè)斜率β的倒數(shù)或定義機(jī)械特性曲線工作范圍內(nèi)某一點(diǎn)轉(zhuǎn)矩對(duì)該點(diǎn)轉(zhuǎn)速的導(dǎo)數(shù)，即：

α越大（β越?。?，特性越硬，稱為硬特性。即T變化時(shí)，Δn的變化不大。機(jī)械特性硬度新能源汽車概論第73頁(yè)1.并(他)勵(lì)電動(dòng)機(jī)：α較大，稱為硬特性。2.串勵(lì)電動(dòng)機(jī)：α較小，稱為軟特性。各種直流電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性Tn00n差復(fù)勵(lì)他勵(lì)積復(fù)勵(lì)串勵(lì)新能源汽車概論第74頁(yè)例:有一并勵(lì)電動(dòng)機(jī)，其額定數(shù)據(jù)如下：P２=22KW,

UN=110V,

nN=1000r/min,

=0.84,Rf=27.5，Ra=0.04試求:(1)額定電流I,額定電樞電流Ia及額定勵(lì)磁電流If

;(2)額定轉(zhuǎn)矩T;(3)反電動(dòng)勢(shì)E。解：(1)額定輸入功率額定電流額定勵(lì)磁電流新能源汽車概論第75頁(yè)（2）額定轉(zhuǎn)矩（3）反電動(dòng)勢(shì)額定電樞電流新能源汽車概論第76頁(yè)磁場(chǎng)控制保持電樞電壓U不變，減小勵(lì)磁電流If

(調(diào)Rf)以減小磁通。由式調(diào)速過(guò)程:直至T=TC達(dá)到新的平衡。Rf

EIａnIa

ET

6直流電動(dòng)機(jī)的控制T=CT

Ia=KT

Ia

T

新能源汽車概論第77頁(yè)

弱磁調(diào)速時(shí)，減小，但I(xiàn)a保持不變，所以轉(zhuǎn)矩隨調(diào)速的升高而下降，而允許輸出的功率恒定。所以屬于恒功率調(diào)速。(1)調(diào)速平滑，可得到無(wú)級(jí)調(diào)速；但只能向上調(diào)，受機(jī)械本身強(qiáng)度所限，n不能太高。(2)調(diào)速設(shè)備簡(jiǎn)單，經(jīng)濟(jì)，電流小，便于控制。(3)機(jī)械特性較硬，穩(wěn)定性較好。特點(diǎn)：TLTnO6直流電動(dòng)機(jī)的控制新能源汽車概論第78頁(yè)調(diào)壓控制由轉(zhuǎn)速公式知：調(diào)電壓U，n0變化，但斜率不變，所以調(diào)速特性是一組平行曲線。n0"n0'電壓降低Tc特性曲線n0nT06直流電動(dòng)機(jī)的控制新能源汽車概論第79頁(yè)調(diào)速過(guò)程:保持If

為額定,減小電樞電壓。

UIa

T

T

=TC穩(wěn)定n

E

Ia

T

改變電壓調(diào)速需要用電壓可以調(diào)節(jié)的專用設(shè)備，投資費(fèi)用較高。近年來(lái)已普遍采用晶閘管整流電源對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行調(diào)壓和調(diào)磁，以改變它的轉(zhuǎn)速。6直流電動(dòng)機(jī)的控制aaΦIaTΦTeCnCERIEU==+=新能源汽車概論第80頁(yè)電樞回路串電阻調(diào)速

電樞回路串電阻調(diào)速時(shí)，和Ia保持不變，所以屬恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速而允許輸出的功率隨轉(zhuǎn)速改變。特點(diǎn)：(1)設(shè)備簡(jiǎn)單，操作方便。(2)機(jī)械特性軟，穩(wěn)定性差。(3)能量損耗大，只用