電動(dòng)汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)概述

第3章電動(dòng)汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)3.1概述3.2直流電動(dòng)機(jī)3.3無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)3.4異步電動(dòng)機(jī)3.5永磁同時(shí)電動(dòng)機(jī)3.6開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)3.7輪轂電機(jī)第1頁(yè)電動(dòng)汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)概述第1頁(yè)3.1概述3.1.1電動(dòng)汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)組成與類型3.1.2電動(dòng)機(jī)額定指標(biāo)3.1.3電動(dòng)汽車對(duì)電動(dòng)機(jī)要求3.1.4電動(dòng)汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)

第2頁(yè)電動(dòng)汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)概述第2頁(yè)3.1.1電動(dòng)汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)組成與類型1．電動(dòng)汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)組成電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是電動(dòng)汽車心臟，它由電機(jī)、功率轉(zhuǎn)化器、控制器、各種檢測(cè)傳感器和電源（蓄電池）組成，其任務(wù)是在駕駛員控制下，高效率地將蓄電池電量轉(zhuǎn)化為車輪動(dòng)能，或者將車輪動(dòng)能反饋到蓄電池中。

第3頁(yè)電動(dòng)汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)概述第3頁(yè)3.1.1電動(dòng)汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)組成與類型2．電動(dòng)汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)類型電動(dòng)汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)按所選電動(dòng)機(jī)類型可分為:(1)直流電動(dòng)機(jī);(2)無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī);(3)異步電動(dòng)機(jī);(4)永磁同時(shí)電動(dòng)機(jī);(5)開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)等。第4頁(yè)電動(dòng)汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)概述第4頁(yè)3.1.2電動(dòng)機(jī)額定指標(biāo)(1)額定功率。額定功率是指額定運(yùn)行情況下軸端輸出機(jī)械功率(W或kW)。(2)額定電壓。額定電壓是指外加于線端電源線電壓(V)。(3)額定電流。額定電流是指電動(dòng)機(jī)額定運(yùn)行(額定電壓、額定輸出功率)情況下電樞繞組(或定子繞組)線電流(A)。(4)額定頻率。額定頻率是指電動(dòng)機(jī)額定運(yùn)行情況下電樞(或定子側(cè))頻率(Hz)。(5)額定轉(zhuǎn)速。額定轉(zhuǎn)速是指電動(dòng)機(jī)額定運(yùn)行(額定電壓、額定頻率、額定輸出功率)情況下，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速(r/min)。第5頁(yè)電動(dòng)汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)概述第5頁(yè)3.1.3電動(dòng)汽車對(duì)電動(dòng)機(jī)要求電動(dòng)汽車在行駛過(guò)程中，經(jīng)常頻繁地開(kāi)啟/停車、加速/減速等，這就要求電動(dòng)汽車中電動(dòng)機(jī)比普通工業(yè)應(yīng)用電動(dòng)機(jī)性能更高，基本要求以下：

(1)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行特征要滿足電動(dòng)汽車要求，在恒轉(zhuǎn)矩區(qū)，要求低速運(yùn)行時(shí)含有大轉(zhuǎn)矩，以滿足電動(dòng)汽車起動(dòng)和爬坡要求；在恒功率區(qū)，要求低轉(zhuǎn)矩時(shí)含有高速度，以滿足電動(dòng)汽車在平坦路面能夠高速行駛要求；(2)電動(dòng)機(jī)應(yīng)含有瞬時(shí)功率大、帶負(fù)載開(kāi)啟性能好、過(guò)載能力強(qiáng)，加速性能好，使用壽命長(zhǎng)特點(diǎn)；(3)電動(dòng)機(jī)應(yīng)在整個(gè)運(yùn)行范圍內(nèi)，含有很高效率，以提升一次充電續(xù)駛里程；第6頁(yè)電動(dòng)汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)概述第6頁(yè)3.1.3電動(dòng)汽車對(duì)電動(dòng)機(jī)要求(4)電動(dòng)機(jī)應(yīng)能夠在汽車減速時(shí)實(shí)現(xiàn)再生制動(dòng)，將能量回收并反饋給蓄電池，使得電動(dòng)汽車含有最正確能量利用率；(5)電動(dòng)機(jī)應(yīng)可靠性好，能夠在較惡劣環(huán)境下長(zhǎng)久工作；(6)電動(dòng)機(jī)應(yīng)體積小，重量輕，普通為工業(yè)用電動(dòng)機(jī)1/2~1/3；(7)電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)要簡(jiǎn)單堅(jiān)固，適合批量生產(chǎn)，便于使用和維護(hù)；(8)價(jià)格廉價(jià)，從而能夠降低整體電動(dòng)汽車價(jià)格，提升性價(jià)比；(9)運(yùn)行時(shí)噪聲低，降低污染。第7頁(yè)電動(dòng)汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)概述第7頁(yè)

3.1.4電動(dòng)汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)（1）電機(jī)功率密度不停提升，永磁電機(jī)應(yīng)用范圍不停擴(kuò)大。（2）電機(jī)工作轉(zhuǎn)速不停提升，回饋制動(dòng)高效區(qū)不停拓寬。（3）電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)集成化和一體化趨勢(shì)愈加顯著。（4）電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)混合度與電功率比不停增加。（5）車用電驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)集成化和數(shù)字化程度不停加大。第8頁(yè)電動(dòng)汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)概述第8頁(yè)

3.2直流電動(dòng)機(jī)3.2.1直流電動(dòng)機(jī)分類3.2.2直流電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)3.2.3直流電動(dòng)機(jī)工作原理3.2.4直流電動(dòng)機(jī)控制第9頁(yè)電動(dòng)汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)概述第9頁(yè)

3.2.1直流電動(dòng)機(jī)分類直流電動(dòng)機(jī)分為繞組勵(lì)磁式直流電動(dòng)機(jī)和永磁式直流電動(dòng)機(jī)。在電動(dòng)汽車所采取直流電動(dòng)機(jī)中，小功率電動(dòng)機(jī)采取是永磁式直流電動(dòng)機(jī)，大功率電動(dòng)機(jī)采取是繞組勵(lì)磁式直流電動(dòng)機(jī)。繞組勵(lì)磁式直流電動(dòng)機(jī)依據(jù)勵(lì)磁方式不一樣，可分為他勵(lì)式、并勵(lì)式、串勵(lì)式和復(fù)勵(lì)式四種類型。第10頁(yè)電動(dòng)汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)概述第10頁(yè)

3.2.1直流電動(dòng)機(jī)分類1．他勵(lì)式直流電動(dòng)機(jī)他勵(lì)式直流電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁繞組與電樞繞組無(wú)連接關(guān)系，而由其它直流電源對(duì)勵(lì)磁繞組供電。所以勵(lì)磁電流不受電樞端電壓或電樞電流影響。永磁直流電動(dòng)機(jī)也可看作他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)。他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中勵(lì)磁磁場(chǎng)穩(wěn)定而且輕易控制，輕易實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車再生制動(dòng)要求。但當(dāng)采取永磁激勵(lì)時(shí)，即使電動(dòng)機(jī)效率高，重量和體積較小，但因?yàn)閯?lì)磁磁場(chǎng)固定，電動(dòng)機(jī)機(jī)械特征不理想，驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生不了足夠大輸出轉(zhuǎn)矩來(lái)滿足電動(dòng)汽車起動(dòng)和加速時(shí)大轉(zhuǎn)矩要求。第11頁(yè)電動(dòng)汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)概述第11頁(yè)

3.2.1直流電動(dòng)機(jī)分類2．并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁繞組與電樞繞組相并聯(lián)，共用同一電源，性能與他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)基本相同。并勵(lì)繞組兩端電壓就是電樞兩端電壓，不過(guò)勵(lì)磁繞組用細(xì)導(dǎo)線繞成，其匝數(shù)很多，所以含有較大電阻，使得經(jīng)過(guò)它勵(lì)磁電流較小。3．串勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)串勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁繞組與電樞繞組串聯(lián)后，再接于直流電源，這種直流電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁電流就是電樞電流。這種電動(dòng)機(jī)內(nèi)磁場(chǎng)伴隨電樞電流改變有顯著改變。為了使勵(lì)磁繞組中不致引發(fā)大損耗和電壓降，勵(lì)磁繞組電阻越小越好，所以串勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)通慣用較粗導(dǎo)線繞成，它匝數(shù)較少。第12頁(yè)電動(dòng)汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)概述第12頁(yè)

3.2.1直流電動(dòng)機(jī)分類4．復(fù)勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)復(fù)勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)有并勵(lì)和串勵(lì)兩個(gè)勵(lì)磁繞組，電動(dòng)機(jī)磁通由兩個(gè)繞組內(nèi)勵(lì)磁電流產(chǎn)生。若串勵(lì)繞組產(chǎn)生磁通勢(shì)與并勵(lì)繞組產(chǎn)生磁通勢(shì)方向相同稱為積復(fù)勵(lì)。若兩個(gè)磁通勢(shì)方向相反，則稱為差復(fù)勵(lì)。復(fù)勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)永磁勵(lì)磁部分采取高磁性材料釹鐵硼，運(yùn)行效率高。因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)永磁勵(lì)磁部分有穩(wěn)定磁場(chǎng)，所以用該類電動(dòng)機(jī)組成驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)時(shí)易實(shí)現(xiàn)再生制動(dòng)功效。同時(shí)因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)增加了增磁繞組，經(jīng)過(guò)控制勵(lì)磁繞組勵(lì)磁電流或勵(lì)磁磁場(chǎng)大小，能克服純永磁他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)不能產(chǎn)生足夠輸出轉(zhuǎn)矩來(lái)滿足電動(dòng)汽車低速或爬坡時(shí)大轉(zhuǎn)矩要求，而電動(dòng)機(jī)重量或體積比串勵(lì)電動(dòng)機(jī)小。第13頁(yè)電動(dòng)汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)概述第13頁(yè)

3.2.1直流電動(dòng)機(jī)分類各種勵(lì)磁方式直流電動(dòng)機(jī)電路如圖所表示。

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3.2.2直流電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)1．直流電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)直流電動(dòng)機(jī)由定子與轉(zhuǎn)子兩大部分組成，定子和轉(zhuǎn)子之間間隙稱為氣隙。

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3.2.2直流電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)2．直流電動(dòng)機(jī)特點(diǎn)(1)調(diào)速性能好。直流電動(dòng)機(jī)能夠在重負(fù)載條件下，實(shí)現(xiàn)均勻、平滑無(wú)級(jí)調(diào)速，而且調(diào)速范圍較寬。(2)起動(dòng)力矩大。能夠均勻而經(jīng)濟(jì)地實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速調(diào)整，所以，凡是在重負(fù)載下起動(dòng)或要求均勻調(diào)整轉(zhuǎn)速機(jī)械，比如大型可逆軋鋼機(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)。(3)控制比較簡(jiǎn)單。普通用斬波器控制，它含有高效率、控制靈活、重量輕、體積小、響應(yīng)快等優(yōu)點(diǎn)。(4)有易損件。因?yàn)榇嬖陔娝?、換向器等易磨損器件，所以必須進(jìn)行定時(shí)維護(hù)或更換。第16頁(yè)電動(dòng)汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)概述第16頁(yè)

3.2.3直流電動(dòng)機(jī)工作原理直流電動(dòng)機(jī)工作原理圖所表示。圖中，定子有一對(duì)N、S極，電樞繞組末端分別接到兩個(gè)換向片上，正、負(fù)電刷A和B分別與兩個(gè)換向片接觸。第17頁(yè)電動(dòng)汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)概述第17頁(yè)

3.2.4直流電動(dòng)機(jī)控制直流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制方法主要有電樞調(diào)壓控制、磁場(chǎng)控制和電樞回路電阻控制。電樞調(diào)壓控制是指經(jīng)過(guò)改變電樞端電壓來(lái)控制電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。這種控制只適合電動(dòng)機(jī)基速以下轉(zhuǎn)速控制，它可保持電動(dòng)機(jī)負(fù)載轉(zhuǎn)矩不變，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速近似與電樞端電壓成百分比改變，所以稱為恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速。直流電動(dòng)機(jī)采取電樞調(diào)壓控制可實(shí)現(xiàn)在寬廣范圍內(nèi)連續(xù)平滑速度控制，調(diào)速比普通可達(dá)1:10，假如與磁場(chǎng)控制配合使用，調(diào)速比可達(dá)1:30。電樞調(diào)壓控制調(diào)速過(guò)程：當(dāng)磁通保持不變時(shí)，減小電壓，因?yàn)檗D(zhuǎn)速不馬上發(fā)生改變，反電動(dòng)勢(shì)也暫時(shí)不改變，因?yàn)殡姌须娏鳒p小了，轉(zhuǎn)矩也減小了。假如阻轉(zhuǎn)矩未變，則轉(zhuǎn)速下降。伴隨轉(zhuǎn)速降低，反電動(dòng)勢(shì)減小，電樞電流和轉(zhuǎn)矩就伴隨增大，直到轉(zhuǎn)矩與阻轉(zhuǎn)矩再次平衡為止，但這時(shí)轉(zhuǎn)速已經(jīng)較原來(lái)降低了。第18頁(yè)電動(dòng)汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)概述第18頁(yè)

3.2.4直流電動(dòng)機(jī)控制磁場(chǎng)控制是指經(jīng)過(guò)調(diào)整直流電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁電流改變每極磁通量，從而調(diào)整電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，這種控制只適合電動(dòng)機(jī)基數(shù)以上控制。當(dāng)電樞電流不變時(shí)，含有恒功率調(diào)速特征。磁場(chǎng)控制效率高，但調(diào)速范圍小，普通不超出1:3，而且響應(yīng)速度較慢。磁場(chǎng)控制可采取可變電阻器，也可采取可控整流電源作為勵(lì)磁電源。磁場(chǎng)控制調(diào)速過(guò)程：當(dāng)電壓保持恒定時(shí)，減小磁通，因?yàn)闄C(jī)械慣性，轉(zhuǎn)速不馬上發(fā)生改變，于是反電動(dòng)勢(shì)減小，電樞電流隨之增加。因?yàn)殡姌须娏髟黾佑绊懗龃磐p小影響，所以轉(zhuǎn)矩也就增加。假如阻轉(zhuǎn)矩未變，則轉(zhuǎn)速上升。伴隨轉(zhuǎn)速升高，反電動(dòng)勢(shì)增大，電樞電流和轉(zhuǎn)矩也伴隨減小，直到轉(zhuǎn)矩和阻轉(zhuǎn)矩再次平衡為止，但這時(shí)轉(zhuǎn)速已經(jīng)較原來(lái)升高了。第19頁(yè)電動(dòng)汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)概述第19頁(yè)

3.2.4直流電動(dòng)機(jī)控制電樞回路串電阻控制是指當(dāng)電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁電流不變時(shí)，經(jīng)過(guò)改變電樞回路電阻來(lái)調(diào)整電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。這種控制方法機(jī)械特征較軟，而且電動(dòng)機(jī)運(yùn)行不穩(wěn)定，普通極少應(yīng)用。對(duì)于小型串勵(lì)電動(dòng)機(jī)，常采取電樞回路串電阻控制方式。第20頁(yè)電動(dòng)汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)概述第20頁(yè)

3.3無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)3.3.1無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)分類3.3.2無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)3.3.3無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)工作原理3.3.4無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)控制第21頁(yè)電動(dòng)汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)概述第21頁(yè)

3.3.1無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)分類無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)按照工作特征，能夠分為含有直流電動(dòng)機(jī)特征無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)和含有交流電動(dòng)機(jī)特征無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)。含有直流電動(dòng)機(jī)特征無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)，反電動(dòng)勢(shì)波形和供電電流波形都是矩形波，所以又稱為矩形波同時(shí)電動(dòng)機(jī)。這類電動(dòng)機(jī)由直流電源供電，借助位置傳感器來(lái)檢測(cè)主轉(zhuǎn)子位置，由所檢測(cè)出信號(hào)去觸發(fā)對(duì)應(yīng)電子換相線路以實(shí)現(xiàn)無(wú)接觸式換相。顯然，這種無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)含有有刷直流電動(dòng)機(jī)各種運(yùn)行特征。含有交流電動(dòng)機(jī)特征無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)，反電動(dòng)勢(shì)波形和供電電流波形都是正弦波，所以又稱為正弦波同時(shí)電動(dòng)機(jī)。這類電動(dòng)機(jī)也由直流電源供電，但經(jīng)過(guò)逆變器將直流電變換成交流電，然后去驅(qū)動(dòng)普通同時(shí)電動(dòng)機(jī)。所以，它們含有同時(shí)電動(dòng)機(jī)各種運(yùn)行特征。第22頁(yè)電動(dòng)汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)概述第22頁(yè)

3.3.2無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)1．無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)主要由電動(dòng)機(jī)本體、電子換相器和轉(zhuǎn)子位置傳感器三部分組成。(1)電動(dòng)機(jī)本體。無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)本體由定子和轉(zhuǎn)子兩部分組成。

(2)電子換相器。電子換相器是由功率開(kāi)關(guān)和位置信號(hào)處理電路組成，主要用來(lái)控制訂子各繞組通電次序和時(shí)間。

(3)位置傳感器。位置傳感器在無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)中起著檢測(cè)轉(zhuǎn)子磁極位置作用，為功率開(kāi)關(guān)電路提供正確換相信息，即將轉(zhuǎn)子磁極位置信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，經(jīng)位置信號(hào)處理電路處理后控制訂子繞組換相。第23頁(yè)電動(dòng)汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)概述第23頁(yè)

3.3.2無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)實(shí)物圖。

第24頁(yè)電動(dòng)汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)概述第24頁(yè)

3.3.2無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)作為電動(dòng)汽車用電動(dòng)機(jī)，含有以下優(yōu)點(diǎn)：(1)外特征好，非常符合電動(dòng)汽車負(fù)載特征，尤其是含有低速大轉(zhuǎn)矩特征，能夠提供大起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，滿足電動(dòng)汽車加速要求；(2)能夠在低、中、高寬速度范圍內(nèi)運(yùn)行，而有刷電動(dòng)機(jī)因?yàn)槭軝C(jī)械換向影響，只能在中低速下運(yùn)行；(3)效率高，尤其是在輕載車況下，仍能保持較高效率，這對(duì)寶貴電池能量是很主要；(4)過(guò)載能力強(qiáng)，比Y系列電動(dòng)機(jī)可提升過(guò)載能力2倍以上，滿足電動(dòng)汽車突起堵轉(zhuǎn)需要；第25頁(yè)電動(dòng)汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)概述第25頁(yè)

3.3.2無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)(5)再生制動(dòng)效果好，因無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子含有很高永久磁場(chǎng)，在汽車下坡或制動(dòng)時(shí)電動(dòng)機(jī)可完全進(jìn)入發(fā)電機(jī)狀態(tài)，給電池充電，同時(shí)起到電制動(dòng)作用，減輕機(jī)械剎車負(fù)擔(dān)；(6)體積小、重量輕、比功率大，可有效地減輕重量、節(jié)約空間；(7)無(wú)機(jī)械換向器，采取全封閉式結(jié)構(gòu)，預(yù)防塵土進(jìn)入電動(dòng)機(jī)內(nèi)部，可靠性高；(8)控制系統(tǒng)比異步電動(dòng)機(jī)簡(jiǎn)單。缺點(diǎn)是電動(dòng)機(jī)本身比交流電動(dòng)機(jī)復(fù)雜，控制器比有刷直流電動(dòng)機(jī)復(fù)雜。第26頁(yè)電動(dòng)汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)概述第26頁(yè)

3.3.3無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)工作原理

無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)工作原理與有刷直流電動(dòng)機(jī)工作原理基本相同。它是利用電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子位置傳感器輸出信號(hào)控制電子換向線路去驅(qū)動(dòng)逆變器功率開(kāi)關(guān)器件，使電樞繞組依次饋電，從而在定子上產(chǎn)生跳躍式旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。同時(shí)，伴隨電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)子位置傳感器又不停送出位置信號(hào)，以不停改變電樞繞組通電狀態(tài)，使得在某一磁極下導(dǎo)體中電流方向保持不變，這么電動(dòng)機(jī)就旋轉(zhuǎn)起來(lái)了。第27頁(yè)電動(dòng)汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)概述第27頁(yè)3.3.4無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)控制按照獲取轉(zhuǎn)子位置信息方法劃分，無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)控制方法能夠分為有位置傳感器控制和無(wú)位置傳感器控制兩種。有位置傳感器控制方法是指在無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)定子上安裝位置傳感器來(lái)檢測(cè)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)過(guò)程中位置，將轉(zhuǎn)子磁極位置信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，為電子換相電路提供正確換相信息，以此控制電子換相電路中功率開(kāi)關(guān)管開(kāi)關(guān)狀態(tài)，確保電動(dòng)機(jī)各相按次序?qū)?，在空間形成跳躍式旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，驅(qū)動(dòng)永磁轉(zhuǎn)子連續(xù)不停地旋轉(zhuǎn)。無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)中慣用位置傳感器有霍爾元件位置傳感器、磁敏晶體管位置傳感器、光電式位置傳感器等。第28頁(yè)電動(dòng)汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)概述第28頁(yè)3.3.4無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)控制無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)無(wú)位置傳感器控制，無(wú)需安裝傳感器，使用場(chǎng)所廣，相對(duì)于有位置傳感器方法有較大優(yōu)勢(shì)，所以，無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)無(wú)位置傳感器控制近年來(lái)己成為研究熱點(diǎn)。無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)無(wú)位置傳感器控制中，不直接使用轉(zhuǎn)子位置傳感器，但在電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，依然需要轉(zhuǎn)子位置信號(hào)，以控制電動(dòng)機(jī)換相。所以，怎樣經(jīng)過(guò)軟硬件間接取得可靠轉(zhuǎn)子位置信號(hào)，成為無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)無(wú)位置傳感器控制關(guān)鍵。為此，國(guó)內(nèi)外研究人員在這方面作了大量研究工作，提出了各種轉(zhuǎn)子位置信號(hào)檢測(cè)方法，大多是利用檢測(cè)定子電壓、電流等輕易獲取物理量實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子位置估算。歸納起來(lái)，能夠分為反電動(dòng)勢(shì)法、電感法、狀態(tài)觀察器法、電動(dòng)機(jī)方程計(jì)算法、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法等。、磁敏晶體管位置傳感器、光電式位置傳感器等。第29頁(yè)電動(dòng)汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)概述第29頁(yè)3.4異步電動(dòng)機(jī)

3.4.1異步電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)3.4.2異步電動(dòng)機(jī)工作原理與運(yùn)行特征3.4.3異步電動(dòng)機(jī)控制第30頁(yè)電動(dòng)汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)概述第30頁(yè)3.4.1異步電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)1．異步電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)異步電動(dòng)機(jī)主要由靜止定子和旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子兩大部分組成，定子和轉(zhuǎn)子之間存在氣隙，另外，還有端蓋、軸承、機(jī)座和風(fēng)扇等部件。

第31頁(yè)電動(dòng)汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)概述第31頁(yè)3.4.1異步電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)2．異步電動(dòng)機(jī)特點(diǎn)異步電動(dòng)機(jī)基本特點(diǎn)是，轉(zhuǎn)子繞組不需與其它電源相連，其定子電流直接取自交流電力系統(tǒng)；與其它電動(dòng)機(jī)相比，異步電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造、使用、維護(hù)方便，運(yùn)行可靠性高，重量輕，成本低。以三相異步電動(dòng)機(jī)為例，與同功率、同轉(zhuǎn)速直流電動(dòng)機(jī)相比，前者重量只及后者二分之一，成本僅為三分之一。異步電動(dòng)機(jī)還輕易按不一樣環(huán)境條件要求，派生出各種系列產(chǎn)品。它還含有靠近恒速負(fù)載特征，能滿足大多數(shù)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)機(jī)械拖動(dòng)要求。異步電動(dòng)機(jī)不足是，它轉(zhuǎn)速與其旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)同時(shí)轉(zhuǎn)速有固定轉(zhuǎn)差率，因而調(diào)速性能較差，在要求有較寬廣平滑調(diào)速范圍使用場(chǎng)所，不如直流電動(dòng)機(jī)經(jīng)濟(jì)、方便。另外，異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，從電力系統(tǒng)吸收無(wú)功功率以勵(lì)磁，這會(huì)造成電力系統(tǒng)功率因數(shù)變壞。所以，在大功率、低轉(zhuǎn)速場(chǎng)所不如用同時(shí)電動(dòng)機(jī)合理。第32頁(yè)電動(dòng)汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)概述第32頁(yè)3.4.2異步電動(dòng)機(jī)工作原理與運(yùn)行特征1.異步電動(dòng)機(jī)工作原理當(dāng)異步電動(dòng)機(jī)三相定子繞組通入三相交流電后，將產(chǎn)生一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，該旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)切割轉(zhuǎn)子繞組，從而在轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，電動(dòng)勢(shì)方向由右手定則來(lái)確定。因?yàn)檗D(zhuǎn)子繞組是閉合通路，轉(zhuǎn)子中便有電流產(chǎn)生，電流方向與電動(dòng)勢(shì)方向相同，而載流轉(zhuǎn)子導(dǎo)體在定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)作用下將產(chǎn)生電磁力，電磁力方向可用左手定則確定。由電磁力進(jìn)而產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)，而且電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)方向與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)方向相同。第33頁(yè)電動(dòng)汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)概述第33頁(yè)3.4.2異步電動(dòng)機(jī)工作原理與運(yùn)行特征2.異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行特征異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行特征包含工作特征和機(jī)械特征。異步電動(dòng)機(jī)工作特征是指電動(dòng)機(jī)在保持額度電壓和額定頻率不變情況下，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、電磁轉(zhuǎn)矩、定子電流、效率和功率因數(shù)隨輸出功率改變特征。普通經(jīng)過(guò)負(fù)載試驗(yàn)來(lái)測(cè)取。圖是異步電動(dòng)機(jī)工作特征。第34頁(yè)電動(dòng)汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)概述第34頁(yè)3.4.2異步電動(dòng)機(jī)工作原理與運(yùn)行特征異步電動(dòng)機(jī)機(jī)械特征分為自然機(jī)械特征和人為機(jī)械特征。在電源電壓和電源頻率恒定且定、轉(zhuǎn)子回路不接入任何附加設(shè)備時(shí)機(jī)械特征稱為自然機(jī)械特征，

第35頁(yè)電動(dòng)汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)概述第35頁(yè)3.4.2異步電動(dòng)機(jī)工作原理與運(yùn)行特征電源電壓、電源頻率、電動(dòng)機(jī)極對(duì)數(shù)、定子或轉(zhuǎn)子回路接入其它從屬設(shè)備，其中任意一項(xiàng)改變得到機(jī)械特征稱為人為機(jī)械特征。因?yàn)殡娫搭l率不變，所以同時(shí)轉(zhuǎn)速點(diǎn)不變，電磁轉(zhuǎn)矩與電源電壓平方成百分比改變，但各條曲線最大轉(zhuǎn)矩點(diǎn)對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)差率基本保持不變。

第36頁(yè)電動(dòng)汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)概述第36頁(yè)3.4.3異步電動(dòng)機(jī)控制當(dāng)前對(duì)異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速控制主要有恒壓頻比開(kāi)環(huán)控制、轉(zhuǎn)差控制、矢量控制以及直接轉(zhuǎn)矩控制等。恒壓頻比開(kāi)環(huán)控制實(shí)際上只控制了電動(dòng)機(jī)磁通而沒(méi)有控制電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩，采取這么控制系統(tǒng)對(duì)異步電動(dòng)機(jī)來(lái)講根本談不上控制性能，通常只用于對(duì)調(diào)速性能要求普通通用變頻器上。轉(zhuǎn)差控制是依據(jù)異步電動(dòng)機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)差頻率關(guān)系來(lái)直接控制電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩，能夠在一定轉(zhuǎn)差頻率范圍內(nèi)、一定程度上經(jīng)過(guò)調(diào)整轉(zhuǎn)差來(lái)控制電動(dòng)機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩，從而改進(jìn)調(diào)速系統(tǒng)控制性能，但其控制理論是建立在異步電動(dòng)機(jī)穩(wěn)態(tài)數(shù)學(xué)模型基礎(chǔ)上，它適合于電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速改變遲緩或者對(duì)動(dòng)態(tài)性能要求不高場(chǎng)所。第37頁(yè)電動(dòng)汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)概述第37頁(yè)3.4.3異步電動(dòng)機(jī)控制1．異步電動(dòng)機(jī)矢量控制矢量控制理論采取矢量分析方法來(lái)分析交流電動(dòng)機(jī)內(nèi)部電磁過(guò)程，是建立在交流電動(dòng)機(jī)動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型基礎(chǔ)上控制方法。它模仿對(duì)直流電動(dòng)機(jī)控制技術(shù)，將交流電動(dòng)機(jī)定子電流解耦成相互獨(dú)立產(chǎn)生磁鏈分量和產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩分量。分別控制這兩個(gè)分量就能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)交流電動(dòng)機(jī)磁鏈控制和轉(zhuǎn)矩控制完全解耦，從而到達(dá)理想動(dòng)態(tài)性能。(1)異步電動(dòng)機(jī)矢量控制方式選擇。異步電動(dòng)機(jī)矢量控制是基于磁場(chǎng)定向方法，其調(diào)速控制系統(tǒng)方式比較復(fù)雜，慣用控制策略有以下4種。轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)定向矢量控制原理；轉(zhuǎn)差率矢量控制原理；氣隙磁場(chǎng)定向矢量控制原理；定子磁場(chǎng)定向矢量控制原理。第38頁(yè)電動(dòng)汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)概述第38頁(yè)3.4.3異步電動(dòng)機(jī)控制

(2)異步電動(dòng)機(jī)矢量控制特點(diǎn)。矢量控制變頻器能夠分別對(duì)異步電動(dòng)機(jī)磁通和轉(zhuǎn)矩電流進(jìn)行檢測(cè)和控制，自動(dòng)改變電壓和頻率，使指令值和檢測(cè)實(shí)際值到達(dá)一致，從而實(shí)現(xiàn)了變頻調(diào)速，大大提升了電動(dòng)機(jī)控制靜態(tài)精度和動(dòng)態(tài)品質(zhì)。轉(zhuǎn)速精度約等于0.5%，轉(zhuǎn)速響應(yīng)也較快。采取矢量變頻器異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速是能夠到達(dá)控制結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可靠性高效果。其主要表現(xiàn)在：能夠從零轉(zhuǎn)速起進(jìn)行速度控制，所以調(diào)速范圍很寬廣；能夠?qū)D(zhuǎn)矩實(shí)施較為準(zhǔn)確控制；系統(tǒng)動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度很快；電動(dòng)機(jī)加速度特征很好。第39頁(yè)電動(dòng)汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)概述第39頁(yè)3.4.3異步電動(dòng)機(jī)控制

2.異步電動(dòng)機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制直接轉(zhuǎn)矩控制是將電動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩作為直接控制對(duì)象，經(jīng)過(guò)控制訂子磁場(chǎng)向量控制電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。它不需要復(fù)雜坐標(biāo)變換，也不需要依賴轉(zhuǎn)子數(shù)學(xué)模型，只是經(jīng)過(guò)控制PWM型逆變器導(dǎo)通和切換方式，控制電動(dòng)機(jī)瞬時(shí)輸入電壓，改變磁鏈旋轉(zhuǎn)速度來(lái)控制瞬時(shí)轉(zhuǎn)矩，使系統(tǒng)性能對(duì)轉(zhuǎn)子參數(shù)展現(xiàn)魯棒性。而且這種方法被推廣到弱磁調(diào)速范圍。逆變器PWM采取電壓空間向量控制方式，性能優(yōu)越。但同時(shí)不可防止地產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)，調(diào)速性能降低問(wèn)題。該方法對(duì)逆變器開(kāi)關(guān)頻率提升限制較大，定子電阻對(duì)電動(dòng)機(jī)低速性能也有較大影響，如在低速區(qū)，定子電阻改變引發(fā)定子電流和磁鏈畸變，以及轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)、死區(qū)效應(yīng)和開(kāi)關(guān)頻率等問(wèn)題。第40頁(yè)電動(dòng)汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)概述第40頁(yè)3.4.3異步電動(dòng)機(jī)控制

(1)異步電動(dòng)機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與原理。它主要包含磁鏈調(diào)整器、轉(zhuǎn)矩調(diào)整器、磁鏈和轉(zhuǎn)矩觀察器、轉(zhuǎn)速調(diào)整器等。其中磁鏈觀察器對(duì)磁鏈觀察是否準(zhǔn)確對(duì)整個(gè)控制系統(tǒng)穩(wěn)定性有著舉足輕重作用，而開(kāi)關(guān)策略和磁鏈、轉(zhuǎn)矩調(diào)整是先進(jìn)控制算法關(guān)鍵部分。第41頁(yè)電動(dòng)汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)概述第41頁(yè)3.4.3異步電動(dòng)機(jī)控制

(2)直接轉(zhuǎn)矩控制特點(diǎn)①直接轉(zhuǎn)矩控制所需要信號(hào)處理工作尤其簡(jiǎn)單，所用控制信號(hào)使觀察者對(duì)于交流電動(dòng)機(jī)物理過(guò)程能夠做出直接和明確判斷。②直接轉(zhuǎn)矩控制大大降低了矢量控制技術(shù)中控制性能易受參數(shù)改變影響問(wèn)題。③直接轉(zhuǎn)矩控制并非極力取得理想正弦波波形，也不專門(mén)強(qiáng)調(diào)磁鏈完全理想圓形軌跡。相反，從控制轉(zhuǎn)矩角度出發(fā)，它強(qiáng)調(diào)是轉(zhuǎn)矩直接控制效果，因而它采取離散電壓狀態(tài)和六邊形磁鏈軌跡或近似圓形磁鏈軌跡概念。④直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)對(duì)轉(zhuǎn)矩實(shí)施直接控制。它控制效果不取決于電動(dòng)機(jī)數(shù)學(xué)模型是否能夠簡(jiǎn)化，而是取決于轉(zhuǎn)矩實(shí)際情況，它控制既直接又簡(jiǎn)化。第42頁(yè)電動(dòng)汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)概述第42頁(yè)3.5永磁同時(shí)電動(dòng)機(jī)3.5.1永磁同時(shí)電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)3.5.2永磁同時(shí)電動(dòng)機(jī)工作原理與運(yùn)行特征3.5.3永磁同時(shí)電動(dòng)機(jī)控制第43頁(yè)電動(dòng)汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)概述第43頁(yè)3.5.1永磁同時(shí)電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)永磁同時(shí)電動(dòng)機(jī)分為正弦波驅(qū)動(dòng)電流永磁同時(shí)電動(dòng)機(jī)和方波驅(qū)動(dòng)電流永磁同時(shí)電動(dòng)機(jī)。這里介紹主要是三相正弦波驅(qū)動(dòng)永磁同時(shí)電動(dòng)機(jī)。永磁同時(shí)電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖如圖所表示，和傳統(tǒng)電動(dòng)機(jī)一樣，主要由定子和轉(zhuǎn)子兩大部分組成。第44頁(yè)電動(dòng)汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)概述第44頁(yè)3.5.1永磁同時(shí)電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)按照永磁體在轉(zhuǎn)子上位置不一樣，永磁同時(shí)電動(dòng)機(jī)磁極結(jié)構(gòu)可分為表面式和內(nèi)置式二種。(1)表面式轉(zhuǎn)子磁路結(jié)構(gòu)。表面式轉(zhuǎn)子磁路結(jié)構(gòu)中，永磁體通常呈瓦片形，并位于轉(zhuǎn)子鐵心外表面上，永磁體提供磁通方向?yàn)閺较?。表面式結(jié)構(gòu)又分為凸出式和嵌入式兩種，如圖所表示。

第45頁(yè)電動(dòng)汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)概述第45頁(yè)3.5.1永磁同時(shí)電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)(2)內(nèi)置式轉(zhuǎn)子磁路結(jié)構(gòu)。按永磁體磁化方向與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向相互關(guān)系，內(nèi)置式轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)又可分為徑向式、切向式和混合式三種。第46頁(yè)電動(dòng)汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)概述第46頁(yè)3.5.1永磁同時(shí)電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)永磁同時(shí)電動(dòng)機(jī)與其它電動(dòng)機(jī)相比，含有以下優(yōu)點(diǎn)：(1)用永磁體取代繞線式同時(shí)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子中勵(lì)磁繞組，從而省去了勵(lì)磁線圈、滑環(huán)和電刷，以電子換向?qū)崿F(xiàn)無(wú)刷運(yùn)行，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行可靠；(2)永磁同時(shí)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與電源頻率間一直保持準(zhǔn)確同時(shí)關(guān)系，控制電源頻率就能控制電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速；(3)永磁同時(shí)電動(dòng)機(jī)含有較硬機(jī)械特征，對(duì)于因負(fù)載改變而引發(fā)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩?cái)_動(dòng)含有較強(qiáng)承受能力，瞬間最大轉(zhuǎn)矩能夠到達(dá)額定轉(zhuǎn)矩三倍以上，適合在負(fù)載轉(zhuǎn)矩改變較大工況下運(yùn)行；

第47頁(yè)電動(dòng)汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)概述第47頁(yè)3.5.1永磁同時(shí)電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)(4)永磁電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子為永久磁鐵無(wú)需勵(lì)磁，所以電動(dòng)機(jī)能夠在很低轉(zhuǎn)速下保持同時(shí)運(yùn)行，調(diào)速范圍寬；(5)永磁同時(shí)電動(dòng)機(jī)與異步電動(dòng)機(jī)相比，不需要無(wú)功勵(lì)磁電流，因而功率因數(shù)高，定子電流和定子銅耗小，效率高；(6)體積小、重量輕。近些年來(lái)伴隨高性能永磁材料不停應(yīng)用，永磁同時(shí)電動(dòng)機(jī)功率密度得到很大提升，比起同容量異步電動(dòng)機(jī)來(lái)，體積和重量都有較大降低，使其適合應(yīng)用在許多特殊場(chǎng)所；(7)結(jié)構(gòu)多樣化，應(yīng)用范圍廣。

第48頁(yè)電動(dòng)汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)概述第48頁(yè)3.5.1永磁同時(shí)電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)永磁同時(shí)電動(dòng)機(jī)還存在以下缺點(diǎn)：(1)因?yàn)橛来磐瑫r(shí)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子為永磁體，無(wú)法調(diào)整，必須經(jīng)過(guò)加定子直軸去磁電流分量來(lái)減弱磁場(chǎng)，這會(huì)增大定子電流，增加電動(dòng)機(jī)銅耗；(2)永磁電動(dòng)機(jī)磁鋼價(jià)格較高。由此可見(jiàn)，永磁電動(dòng)機(jī)體積小，重量輕，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，功率密度高(可達(dá)1kW/kg)，適合電動(dòng)汽車空間有限特點(diǎn)；另外，轉(zhuǎn)矩慣量比大，過(guò)載能力強(qiáng)，尤其低轉(zhuǎn)速時(shí)輸出轉(zhuǎn)矩大，適合電動(dòng)汽車起動(dòng)加速。所以，永磁電動(dòng)機(jī)得到國(guó)內(nèi)外電動(dòng)汽車界廣泛重視，并已在日本得到了普遍應(yīng)用，日本新研制電動(dòng)汽車大都采取永磁電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。比較經(jīng)典是在豐田Prius混聯(lián)式混合動(dòng)力轎車上應(yīng)用。

第49頁(yè)電動(dòng)汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)概述第49頁(yè)3.5.2永磁同時(shí)電動(dòng)機(jī)工作原理與運(yùn)行特征1．電樞反應(yīng)永磁同時(shí)電動(dòng)機(jī)帶負(fù)載時(shí)，氣隙磁場(chǎng)是永磁體磁動(dòng)勢(shì)和電樞磁動(dòng)勢(shì)共同建立。電樞磁動(dòng)勢(shì)對(duì)氣隙磁場(chǎng)有影響，電樞磁動(dòng)勢(shì)基波對(duì)氣隙磁場(chǎng)影響稱為電樞反應(yīng)。電樞反應(yīng)不但使氣隙磁場(chǎng)波形發(fā)生畸變，而且還會(huì)產(chǎn)生去磁或增磁作用，所以，氣隙磁場(chǎng)將影響永磁同時(shí)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行特征。對(duì)永磁同時(shí)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行分析時(shí)，需要采取雙反應(yīng)理論，即需要把電樞電流和電樞電動(dòng)勢(shì)分解成交軸和直軸兩個(gè)分量。交軸電樞電流產(chǎn)生交軸電樞電動(dòng)勢(shì)，發(fā)生交軸電樞反應(yīng)；直軸電樞電流產(chǎn)生直軸電樞電動(dòng)勢(shì)，發(fā)生直軸電樞反應(yīng)。第50頁(yè)電動(dòng)汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)概述第50頁(yè)3.5.2永磁同時(shí)電動(dòng)機(jī)工作原理與運(yùn)行特征2．電壓方程式忽略磁飽和效應(yīng)影響，永磁同時(shí)電動(dòng)機(jī)電壓方程式為

3．功率與轉(zhuǎn)矩

電動(dòng)機(jī)電磁功率為假如忽略電樞電阻影響，則電動(dòng)機(jī)電磁功率為第51頁(yè)電動(dòng)汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)概述第51頁(yè)3.5.2永磁同時(shí)電動(dòng)機(jī)工作原理與運(yùn)行特征電磁功率與功率角關(guān)系稱為永磁同時(shí)電動(dòng)機(jī)功角特征。

第52頁(yè)電動(dòng)汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)概述第52頁(yè)3.5.2永磁同時(shí)電動(dòng)機(jī)工作原理與運(yùn)行特征4．運(yùn)行特征永磁同時(shí)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行特征主要是機(jī)械特征和工作特征。永磁同時(shí)電動(dòng)機(jī)穩(wěn)態(tài)正常運(yùn)行時(shí)，轉(zhuǎn)速一直保持同時(shí)速不變，所以，其機(jī)械特征為平行于橫軸直線，調(diào)整電源頻率來(lái)調(diào)整電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速時(shí)，轉(zhuǎn)速將嚴(yán)格地與頻率成正百分比改變。第53頁(yè)電動(dòng)汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)概述第53頁(yè)3.5.2永磁同時(shí)電動(dòng)機(jī)工作原理與運(yùn)行特征永磁同時(shí)電動(dòng)機(jī)工作特征是指當(dāng)電源電壓恒定時(shí)，電動(dòng)機(jī)輸入功率、電樞電流、效率、功率因數(shù)等隨輸出功率改變關(guān)系。

第54頁(yè)電動(dòng)汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)概述第54頁(yè)3.5.3永磁同時(shí)電動(dòng)機(jī)控制1.恒壓頻比開(kāi)環(huán)控制(VVVF)VVVF控制變量為電動(dòng)機(jī)外部變量即電壓和頻率。控制系統(tǒng)將參考電壓和頻率輸入到實(shí)現(xiàn)控制策略調(diào)制器中，最終由逆變器產(chǎn)生一個(gè)交變正弦電壓施加在電動(dòng)機(jī)定子繞組上，使之運(yùn)行在指定電壓和參考頻率下。按照這種控制策略進(jìn)行控制，使供電電壓基波幅值伴隨速度指令成百分比線性增加，從而保持定子磁通近似恒定。VVVF控制策略簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)，轉(zhuǎn)速經(jīng)過(guò)電源頻率進(jìn)行控制，不存在異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)差和轉(zhuǎn)差賠償問(wèn)題。但同時(shí)，因?yàn)橄到y(tǒng)中不引入速度、位置等反饋信號(hào)，所以無(wú)法實(shí)時(shí)捕捉電動(dòng)機(jī)狀態(tài)，致使無(wú)法準(zhǔn)確控制電磁轉(zhuǎn)矩；在突加負(fù)載或者速度指令時(shí)，輕易發(fā)生失步現(xiàn)象；也沒(méi)有快速動(dòng)態(tài)響應(yīng)特征。所以，恒壓頻比開(kāi)環(huán)控制控制電動(dòng)機(jī)磁通而沒(méi)有控制電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩，控制性能差。通常只用于對(duì)調(diào)速性能要求普通通用變頻器上。第55頁(yè)電動(dòng)汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)概述第55頁(yè)3.5.3永磁同時(shí)電動(dòng)機(jī)控制2．矢量控制矢量控制理論基本思想為；以轉(zhuǎn)子磁鏈旋轉(zhuǎn)空間矢量為參考坐標(biāo)，將定子電流分解為相互正交兩個(gè)分量，一個(gè)與磁鏈同方向，代表定子電流勵(lì)磁分量，另一個(gè)與磁鏈方向正交，代表定子電流轉(zhuǎn)矩分量，分別對(duì)其進(jìn)行控制，取得與直流電動(dòng)機(jī)一樣良好動(dòng)態(tài)特征。因其控制結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，控制軟件實(shí)現(xiàn)較輕易，已被廣泛應(yīng)用到調(diào)速系統(tǒng)中。永磁同時(shí)電動(dòng)機(jī)矢量控制策略與異步電動(dòng)機(jī)矢量控制策略有些不一樣。因?yàn)橛来磐瑫r(shí)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和電源頻率嚴(yán)格同時(shí)，其轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速等于旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)差恒等于零，沒(méi)有轉(zhuǎn)差功率，控制效果受轉(zhuǎn)子參數(shù)影響小。所以，在永磁同時(shí)電動(dòng)機(jī)上更輕易實(shí)現(xiàn)矢量控制。第56頁(yè)電動(dòng)汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)概述第56頁(yè)3.5.3永磁同時(shí)電動(dòng)機(jī)控制某電動(dòng)汽車用永磁同時(shí)電動(dòng)機(jī)矢量控制系統(tǒng)框。

第57頁(yè)電動(dòng)汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)概述第57頁(yè)3.5.3永磁同時(shí)電動(dòng)機(jī)控制3．直接轉(zhuǎn)矩控制永磁同時(shí)電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)原理結(jié)構(gòu)圖。第58頁(yè)電動(dòng)汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)概述第58頁(yè)3.5.3永磁同時(shí)電動(dòng)機(jī)控制4．智能控制為了提升永磁同時(shí)電動(dòng)機(jī)控制性能和控制精度，含糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制等開(kāi)始應(yīng)用于同時(shí)電動(dòng)機(jī)控制。采取智能控制方法永磁同時(shí)電機(jī)控制系統(tǒng)，在多環(huán)控制結(jié)構(gòu)中，智能控制器處于最外環(huán)充當(dāng)速度控制器，而內(nèi)環(huán)電流控制、轉(zhuǎn)矩控制仍采取PI控制、直接轉(zhuǎn)矩控制這些方法，這主要是因?yàn)橥猸h(huán)是決定系統(tǒng)根本原因，而內(nèi)環(huán)主要作用是改造對(duì)象特征以利于外環(huán)控制，各種擾動(dòng)給內(nèi)環(huán)帶來(lái)誤差能夠由外環(huán)控制或抑制。在永磁同時(shí)電機(jī)系統(tǒng)中應(yīng)用智能控制時(shí)，也不能完全屏棄傳統(tǒng)控制方法，必須將二者很好地結(jié)合起來(lái)，才能彼此取長(zhǎng)補(bǔ)短，使系統(tǒng)性能到達(dá)最優(yōu)。第59頁(yè)電動(dòng)汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)概述第59頁(yè)3.6開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)

3.6.1開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)3.6.2開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)工作原理與運(yùn)行特征3.6.3開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)控制第60頁(yè)電動(dòng)汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)概述第60頁(yè)3.6.1開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)1．開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)是由雙凸極定子和轉(zhuǎn)子組成，其定子、轉(zhuǎn)子凸極均由普通硅鋼片疊壓而成。定子極上繞有集中繞組，把沿徑向相正確兩個(gè)繞組串聯(lián)成一個(gè)兩級(jí)磁極，稱為“一相”；轉(zhuǎn)子既無(wú)繞組又無(wú)永磁體，僅由硅鋼片疊成。開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)有各種不一樣相數(shù)結(jié)構(gòu)，如單相、二相、四相及多相等，且定子和轉(zhuǎn)子極數(shù)有各種不一樣搭配。低于三相開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)普通沒(méi)有自起動(dòng)能力。相數(shù)多，有利于減小轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜、主開(kāi)關(guān)器件多、成本增高。當(dāng)前應(yīng)用較多是四相8/6極結(jié)構(gòu)和三相6/4極結(jié)構(gòu)。下面介紹開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)為四相8/6極結(jié)構(gòu)。第61頁(yè)電動(dòng)汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)概述第61頁(yè)3.6.1開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)2.開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)特點(diǎn)開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)與其它電動(dòng)機(jī)相比，含有以下優(yōu)點(diǎn)：(1)可控參數(shù)多，調(diào)速性能好。可控參數(shù)有主開(kāi)關(guān)開(kāi)通角、主開(kāi)關(guān)關(guān)斷角、相電流幅值、直流電源電壓，控制方便，可四象限運(yùn)行，輕易實(shí)現(xiàn)正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)和電動(dòng)、制動(dòng)等特定調(diào)整控制；(2)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低。開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子無(wú)繞組，也不加永久磁鐵，定子為集中繞組，永磁電動(dòng)機(jī)及感應(yīng)電動(dòng)機(jī)都簡(jiǎn)單，制造和維護(hù)方便；它功率變換器比較簡(jiǎn)單，主開(kāi)關(guān)元件數(shù)較少，電子器件少；(3)損耗小，運(yùn)轉(zhuǎn)效率高。開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子不存在勵(lì)磁及轉(zhuǎn)差損耗，功率變換器元器件少，對(duì)應(yīng)損耗也??；控制靈活，易于在很寬轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)高效節(jié)能控制；(4)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，起動(dòng)電流小。在15%額定電流情況下就能到達(dá)100%起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。第62頁(yè)電動(dòng)汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)概述第62頁(yè)3.6.1開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)因?yàn)殚_(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)特殊結(jié)構(gòu)和工作方式，也存在一些缺點(diǎn)：(1)轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)現(xiàn)象較大；(2)振動(dòng)和噪聲相對(duì)較大，尤其是在負(fù)載運(yùn)行時(shí)候；(3)電動(dòng)機(jī)出線頭相對(duì)較多，還有位置檢測(cè)器出線端；(4)電動(dòng)機(jī)數(shù)學(xué)模型比較復(fù)雜，其準(zhǔn)確數(shù)學(xué)模型較難建立；(5)控制復(fù)雜，依賴于電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)。第63頁(yè)電動(dòng)汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)概述第63頁(yè)3.6.2開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)工作原理與運(yùn)行特征1．開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)工作原理開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)工作原理如圖所表示。圖中，Sl、S2是電子開(kāi)關(guān)；VD1、VD2是二極管，U是直流電源。第64頁(yè)電動(dòng)汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)概述第64頁(yè)3.6.2開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)工作原理與運(yùn)行特征2.開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)運(yùn)行特征開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)運(yùn)行特征可分為三個(gè)區(qū)域：恒轉(zhuǎn)矩區(qū)、恒功率區(qū)、自然特征區(qū)(串勵(lì)特征區(qū))，如圖所表示。第65頁(yè)電動(dòng)汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)概述第65頁(yè)3.6.3開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)控制1.角度位置控制方式(APC)角度位置控制是在加在繞組上電壓一定情況下，經(jīng)過(guò)改變繞組上主開(kāi)關(guān)開(kāi)通角和關(guān)斷角，來(lái)改變繞組通、斷電時(shí)刻，調(diào)整相電流波形，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制。依據(jù)電動(dòng)勢(shì)平衡方程式可知，當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速較高時(shí)，旋轉(zhuǎn)電動(dòng)勢(shì)較大，則此時(shí)電流上升率下降，各相主開(kāi)關(guān)器件導(dǎo)通時(shí)間較短，電動(dòng)機(jī)繞組相電流不易上升，電流相對(duì)較小，便于使用角度位置控制方式。因?yàn)殚_(kāi)通角和關(guān)斷角都可調(diào)整，角度位置控制可分為：變開(kāi)通角、變關(guān)斷角和同時(shí)改變開(kāi)通角及關(guān)斷角三種方式。改變開(kāi)通角，可改變電流波形寬度、峰值和有效值大小，還可改變電流波形與電感波形相對(duì)位置，從而改變了電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速。而關(guān)斷角普通不影響電流峰值，但可改變電流波形寬度及其與電感曲線相對(duì)位置，進(jìn)而改變電流有效值。故普通采取固定關(guān)斷角、改變開(kāi)通角控制方式。第66頁(yè)電動(dòng)汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)概述第66頁(yè)3.6.3開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)控制依據(jù)SRM轉(zhuǎn)矩特征分析可知，當(dāng)電流波形主要位于電感上升區(qū)時(shí)，產(chǎn)生平均電磁轉(zhuǎn)矩為正，電動(dòng)機(jī)運(yùn)行在電動(dòng)狀態(tài)；當(dāng)電流波形主要位于電感下降段時(shí)，產(chǎn)生平均電磁轉(zhuǎn)矩為負(fù)，電動(dòng)機(jī)工作在制動(dòng)狀態(tài)。而經(jīng)過(guò)對(duì)開(kāi)通角、關(guān)斷角控制，能夠使電流波形處于繞組電感波形不一樣位置。所以，能夠用控制開(kāi)通角、關(guān)斷角方式來(lái)使電動(dòng)機(jī)運(yùn)行在不一樣狀態(tài)。角度位置控制優(yōu)點(diǎn)在于：轉(zhuǎn)矩調(diào)整范圍寬；可同時(shí)多相通電，以增加電動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩，同時(shí)減小了轉(zhuǎn)矩波動(dòng)；經(jīng)過(guò)角度優(yōu)化，能實(shí)現(xiàn)效率最優(yōu)控制或轉(zhuǎn)矩最優(yōu)控制。依據(jù)上面分析可知，此法不適于低速場(chǎng)所。因?yàn)樵诘退贂r(shí)，旋轉(zhuǎn)電動(dòng)勢(shì)較小，使電流峰值增大，必須采取對(duì)應(yīng)辦法進(jìn)行限流，故普通用于轉(zhuǎn)速較高場(chǎng)所。第67頁(yè)電動(dòng)汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)概述第67頁(yè)3.6.3開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)控制2.電流斬波控制依據(jù)電動(dòng)勢(shì)平衡方程式可知，電動(dòng)機(jī)低速運(yùn)行尤其是開(kāi)啟時(shí)，旋轉(zhuǎn)電動(dòng)勢(shì)引發(fā)壓降很小，相電流上升快，為防止過(guò)大電流脈沖對(duì)功率開(kāi)關(guān)器件及電動(dòng)機(jī)造成損壞，需要對(duì)電流峰值進(jìn)行限定，所以，可采取電流斬波控制，獲取恒轉(zhuǎn)矩機(jī)械特征。電流斬波控制普通不會(huì)對(duì)開(kāi)通、關(guān)斷角進(jìn)行控制，它將直接選擇在每相特定導(dǎo)通位置對(duì)電流進(jìn)行斬波控制。當(dāng)前慣用有兩種方案：對(duì)電流上、下限進(jìn)行限制控制，及限制電流上限值和恒定關(guān)斷時(shí)間控制。該控制優(yōu)點(diǎn)在于：它適合用于電動(dòng)機(jī)低速調(diào)速系統(tǒng)，能夠控制電流峰值增加，并有很好電流調(diào)整作用：因每相電流波形會(huì)展現(xiàn)出較寬平頂狀，使得產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩比較平穩(wěn)，轉(zhuǎn)矩波動(dòng)對(duì)應(yīng)地比其它控制方式要小。然而，因?yàn)殡娏鞣逯凳艿搅讼拗?，?dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速在負(fù)載擾動(dòng)作用下發(fā)生改變時(shí)，電流峰值無(wú)法做出對(duì)應(yīng)改變，使得系統(tǒng)特征比較軟，所以系統(tǒng)在負(fù)載擾動(dòng)下動(dòng)態(tài)響應(yīng)很遲緩。第68頁(yè)電動(dòng)汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)概述第68頁(yè)3.6.3開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)控制3.電壓控制(VC)VC方式是保持開(kāi)通角、關(guān)斷角不變前提下，使功率開(kāi)關(guān)器件工作在脈沖寬度調(diào)制(PWM)方式。經(jīng)過(guò)調(diào)整PWM波占空比，來(lái)調(diào)整加在繞組兩端電壓平均值，進(jìn)而改變繞組電流大小，實(shí)現(xiàn)對(duì)轉(zhuǎn)速調(diào)整。若增大調(diào)制脈沖頻率，就會(huì)使電流波型比較平滑，電動(dòng)機(jī)出力增大，噪聲減小，但對(duì)功率開(kāi)關(guān)器件工作頻率要求就會(huì)增大。按照續(xù)流方式不一樣，分為單管斬波和雙管斬波方式。單管方式中，連接在每相繞組中上、下橋臂兩個(gè)開(kāi)關(guān)管只有一個(gè)處于斬波狀態(tài)，另一個(gè)一直導(dǎo)通。而雙管斬波方式中，兩個(gè)開(kāi)關(guān)管同時(shí)導(dǎo)通和關(guān)斷，對(duì)電壓進(jìn)行斬波控制?？紤]到系統(tǒng)效率等原因，實(shí)際應(yīng)用中普通慣用單管方式。第69頁(yè)電動(dòng)汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)概述第69頁(yè)3.6.3開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)控制電壓控制優(yōu)點(diǎn)在于，它經(jīng)過(guò)調(diào)整繞組電壓平均值進(jìn)而調(diào)整電流，所以可用在低速和高速系統(tǒng)，且控制簡(jiǎn)單，但它調(diào)速范圍有限。在實(shí)際SRD利用中，也能夠采取各種控制方式相組合方法。如高速角度控制和低速電流斬波控制組合，變角度電壓斬波控制和定角度電壓斬波控制等。這些組合方式各有優(yōu)勢(shì)及不足，所以必須針對(duì)不一樣應(yīng)用場(chǎng)所和不一樣性能要求，合理地選擇控制方式，才能使電動(dòng)機(jī)運(yùn)行于最正確狀態(tài)。第70頁(yè)電動(dòng)汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)概述第70頁(yè)3.6.3開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)控制依據(jù)系統(tǒng)性能要求不一樣，控制電路詳細(xì)結(jié)構(gòu)形式會(huì)有很大差異，但普通均應(yīng)包含以下功效：1)用于接收外部指令信號(hào)，如起動(dòng)、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)向信號(hào)操作電路；2)用于給定量與控制量相比較，并按要求算法計(jì)算出控制參數(shù)調(diào)整量調(diào)整器電路；3)用于決定控制電路工作邏輯，如正反轉(zhuǎn)相序邏輯、高低速控制方式工作邏輯電路；4)用于檢測(cè)系統(tǒng)中相關(guān)物理量，如轉(zhuǎn)速、角位移、電流和電壓傳感器電路；5)用于當(dāng)系統(tǒng)中一些物理量超出允許值時(shí)，采取對(duì)應(yīng)保護(hù)辦法保護(hù)電路，如過(guò)壓保護(hù)和過(guò)流保護(hù)；6)用于控制各被控量信號(hào)輸出電路，如控制功率開(kāi)關(guān)器件導(dǎo)通與關(guān)斷；7)用于指示系統(tǒng)工作情況和參數(shù)狀態(tài)顯示電路，如指示電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、指示故障保護(hù)情況顯示。第71頁(yè)電動(dòng)汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)概述第71頁(yè)3.7輪轂電機(jī)

3.7.1輪轂電機(jī)結(jié)構(gòu)形式3.7.2輪轂電機(jī)應(yīng)用類型3.7.3輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)方式3.7.4輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)特點(diǎn)3.7.5輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)第72頁(yè)電動(dòng)汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)概述第72頁(yè)3.7.1輪轂電機(jī)結(jié)構(gòu)形式輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)通常由電動(dòng)機(jī)、減速機(jī)構(gòu)、制動(dòng)器與散熱系統(tǒng)等組成。輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)依據(jù)電機(jī)轉(zhuǎn)子型式主要分成兩種結(jié)構(gòu)形式：內(nèi)轉(zhuǎn)子型和外轉(zhuǎn)子型。

第73頁(yè)電動(dòng)汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)概述第73頁(yè)