電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

摘要隨著世界環(huán)境的污染、全球石油危機(jī)日益嚴(yán)重而帶動(dòng)的石油價(jià)格不斷上漲給汽車工業(yè)帶來(lái)了不可忽視的沖擊，也增強(qiáng)了人們開發(fā)新能源的意識(shí)，而新能源汽車更是人們關(guān)注的一大焦點(diǎn)。由于時(shí)代的發(fā)展，社會(huì)的進(jìn)步，我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展形勢(shì)，較之于過(guò)往，不管是從宏觀的層面上，還是從微觀的層面上，都是得到了大力的提升和系統(tǒng)性的發(fā)展，交通運(yùn)輸業(yè)在這樣的一種時(shí)代背景之下，也呈現(xiàn)出大力的發(fā)展和系統(tǒng)性的盛行的態(tài)勢(shì)，汽車的數(shù)量較之于過(guò)往，呈現(xiàn)出大幅度的增長(zhǎng)和著力的攀升的發(fā)展態(tài)勢(shì)。交通擁擠狀況較之于從前，形勢(shì)也是嚴(yán)峻了很多，撞車事件在平時(shí)的交通運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程中，發(fā)生的綜合概率相對(duì)也是較高的，最終導(dǎo)致了人們，不管是從個(gè)人的人身安全的層面上，還是從實(shí)際的經(jīng)濟(jì)損失的層面上，都是遭受了重大的損失的。能源危機(jī)、環(huán)境污染以及溫室效應(yīng)等諸多的問(wèn)題，越來(lái)越多的引起了人們的關(guān)注和重視，這對(duì)于汽車行業(yè)在具體的實(shí)施過(guò)程中，也是提出了更高的實(shí)際性的發(fā)展要求，一方面要對(duì)傳統(tǒng)的汽車在具體的運(yùn)行過(guò)程中存在的諸多的問(wèn)題，進(jìn)行必要的節(jié)能減排等諸多措施的控制和系統(tǒng)的處理之外，對(duì)于當(dāng)前的汽車產(chǎn)業(yè)來(lái)講，不斷的實(shí)現(xiàn)新能源產(chǎn)業(yè)的重點(diǎn)的管理和大力的發(fā)展，也成為了當(dāng)下一個(gè)重要的發(fā)展主題。純電動(dòng)汽車由于在具體的運(yùn)行過(guò)程中，更加的節(jié)能減排，因而在后續(xù)的發(fā)展過(guò)程中，其綜合的發(fā)展?jié)摿κ欠浅＞薮蟮?，故而，不管是從?guó)內(nèi)的層面上，還是從國(guó)外的層面上，對(duì)于這一問(wèn)題以及這一技術(shù)，都是加大了關(guān)注和重點(diǎn)的研究，以期能夠?qū)崿F(xiàn)其普及性的應(yīng)用和發(fā)展，進(jìn)而最終不管是從能源的層面上，還是從環(huán)境污染的問(wèn)題上，都能夠得到較大程度的解決。各國(guó)政府及汽車企業(yè)都純電動(dòng)形式的汽車作為主要的研究方式和重點(diǎn)的研究手段，以期實(shí)現(xiàn)純電動(dòng)形式的汽車的大力的發(fā)展，這也為純電動(dòng)形式的汽車，在具體的實(shí)施和系統(tǒng)性的發(fā)展過(guò)程中，不管是從宏觀的層面上，還是從微觀的層面上，都是奠定了較為堅(jiān)實(shí)的發(fā)展基礎(chǔ)，也是為其在具體的實(shí)施過(guò)程中，創(chuàng)造了良好的發(fā)展形勢(shì)。本文主要采用的技術(shù)有：電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速、功率。電動(dòng)機(jī)的主要調(diào)速方式。關(guān)鍵詞：電動(dòng)機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)、轉(zhuǎn)矩、變頻調(diào)速、交流電動(dòng)機(jī)、EV

目錄第一章前言1第二章電動(dòng)汽車構(gòu)造與原理2第一節(jié)電動(dòng)車的種類2第二節(jié)蓄電池電動(dòng)車4第三節(jié)燃料電池電動(dòng)車10第三章電動(dòng)車動(dòng)力及控制設(shè)計(jì)12第一節(jié)電動(dòng)車驅(qū)動(dòng)電機(jī)種類12第二節(jié)直流驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)14第三節(jié)交流驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)18第四節(jié)直流電動(dòng)機(jī)的控制21第五節(jié)三項(xiàng)交流電動(dòng)機(jī)的控制24第四章我國(guó)電動(dòng)汽車的缺陷27第五章電動(dòng)汽車的發(fā)展趨勢(shì)29致謝31附錄一32附錄二33參考文獻(xiàn)39PAGE20前言

我國(guó)面臨的形式也十分嚴(yán)峻，國(guó)內(nèi)的石油儲(chǔ)藏量和開采量相當(dāng)有限，隨著汽車保有量的增加，石油需求越來(lái)越多，目前已不能自給，不足部分主要通過(guò)進(jìn)口來(lái)滿足，而且每年成遞增趨勢(shì)。由于時(shí)代的發(fā)展，社會(huì)的進(jìn)步，我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展形勢(shì)，較之于過(guò)往，不管是從宏觀的層面上，還是從微觀的層面上，都是得到了大力的提升和系統(tǒng)性的發(fā)展，交通運(yùn)輸業(yè)在這樣的一種時(shí)代背景之下，也呈現(xiàn)出大力的發(fā)展和系統(tǒng)性的盛行的態(tài)勢(shì)，汽車的數(shù)量較之于過(guò)往，呈現(xiàn)出大幅度的增長(zhǎng)和著力的攀升的發(fā)展態(tài)勢(shì)。交通擁擠狀況較之于從前，形勢(shì)也是嚴(yán)峻了很多，撞車事件在平時(shí)的交通運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程中，發(fā)生的綜合概率相對(duì)也是較高的，最終導(dǎo)致了人們，不管是從個(gè)人的人身安全的層面上，還是從實(shí)際的經(jīng)濟(jì)損失的層面上，都是遭受了重大的損失的。汽車的綜合數(shù)量呈現(xiàn)出較大程度的提升和高效的加強(qiáng)，進(jìn)而使得汽車的用油量也呈現(xiàn)出較大程度的增加的態(tài)勢(shì)，2009年，我國(guó)以6200萬(wàn)輛的汽車保有量共消耗了1.3億噸成品油，占全國(guó)汽柴油總產(chǎn)量的63.2%，相比2008年凈增加了1600萬(wàn)噸。自從1993年起我國(guó)的石油主要的來(lái)源是依賴于進(jìn)口，此后我國(guó)的石油對(duì)外依存度由當(dāng)年的6%逐年增加，2009年我國(guó)石油對(duì)外依存度己高達(dá)52%，超過(guò)了50%的安全警戒線，這意味著我國(guó)的能源正遭受著嚴(yán)重的能源危機(jī)，能源每一年的需求量都是呈現(xiàn)出較大程度的提升和高效的加強(qiáng)的態(tài)勢(shì)的完成和實(shí)施，2011年甚至超過(guò)了美國(guó)，達(dá)到了56.5%。由于我國(guó)的能源，每一年都是以一種高速發(fā)展的狀態(tài)呈現(xiàn)出一種持續(xù)增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)，我國(guó)的石油在于外界的依賴度也是逐年上漲的發(fā)展趨勢(shì)，預(yù)計(jì)到2015年將達(dá)到60%。2020年達(dá)到65%，汽車行業(yè)預(yù)測(cè)：到2020年我國(guó)汽車用油缺口將達(dá)到1.3億噸。由于我國(guó)的汽車的綜合數(shù)量的不斷的增加，并且由于汽車的數(shù)量的增加，導(dǎo)致的汽車能源的消耗量呈現(xiàn)出大幅度的提升的態(tài)勢(shì)，汽車的尾氣排放問(wèn)題，也成為了當(dāng)前需要重點(diǎn)的關(guān)注的問(wèn)題，汽車的尾氣排放，對(duì)于我國(guó)的環(huán)境污染問(wèn)題，是造成了重大的威脅的。2010年，我國(guó)機(jī)動(dòng)車排放污染物總共達(dá)到了5.2億噸，這其中，汽車是造成這樣的一種嚴(yán)重的污染現(xiàn)象的最為核心的原因。從當(dāng)前的實(shí)際發(fā)展形勢(shì)上來(lái)看的話，我們不難發(fā)現(xiàn)，汽車尾氣排放也是當(dāng)前各個(gè)大中型城市，需要重點(diǎn)的關(guān)注和系統(tǒng)性的予以解決的重要問(wèn)題。除此之外，在對(duì)于二氧化碳的排放過(guò)程中，有25%來(lái)自于汽車，我國(guó)的二氧化碳排放在整個(gè)全球的范圍內(nèi)來(lái)看的話，占據(jù)的綜合比重也是非常大的。汽車尾氣對(duì)于環(huán)境造成的重大的污染問(wèn)題，也是當(dāng)前迫切的需要整治和重點(diǎn)的完善的問(wèn)題，也是當(dāng)前需要在實(shí)際的環(huán)境污染等諸多問(wèn)題實(shí)施的過(guò)程中，重點(diǎn)的關(guān)注和系統(tǒng)性的予以治理的重要問(wèn)題，因而，其重要性以及其迫切性，是不言而喻的。純電動(dòng)汽車以車載二次電源作為儲(chǔ)能方式，將電力作為汽車運(yùn)行的動(dòng)力，較之于過(guò)往的那種較為傳統(tǒng)的汽車能源模式來(lái)講的話，具有零排放、低噪聲并且綜合的結(jié)構(gòu)相對(duì)是較為簡(jiǎn)單等諸多的優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)，而相比燃料電池，在具體的實(shí)施過(guò)程中，是能夠更好的實(shí)現(xiàn)其自身的產(chǎn)業(yè)化的運(yùn)行以及產(chǎn)業(yè)化的大力的發(fā)展態(tài)勢(shì)的完成，在當(dāng)前這樣的一種實(shí)施環(huán)境之下，不管是從宏觀的層面上，還是從微觀的層面上，都是受到了世界范圍內(nèi)的高度的關(guān)注和廣泛性的重視。從當(dāng)前的實(shí)際發(fā)展形勢(shì)上來(lái)看的話，我們不難發(fā)現(xiàn)，純電動(dòng)汽車的產(chǎn)業(yè)化已經(jīng)成為了汽車產(chǎn)業(yè)在具體的運(yùn)行和實(shí)際的發(fā)展過(guò)程中的尤為核心的控制方向和具體的控制目標(biāo)了，與此同時(shí)，這也對(duì)提升當(dāng)前這樣的一種汽車的綜合性能，提出了更為迫切的實(shí)際需求和客觀的發(fā)展需求的完成和建立。從電動(dòng)系統(tǒng)的綜合發(fā)展層面上來(lái)看的話，我們不難發(fā)現(xiàn)，為電能儲(chǔ)存在蓄電池中是降低電池電量消耗和提高續(xù)航里程的重要技術(shù)手段。對(duì)其實(shí)際的發(fā)展思想和客觀的發(fā)展方向做出了重點(diǎn)的說(shuō)明和系統(tǒng)性的管理，以期能夠取得較好的成效，并且在具體的使用過(guò)程中，能夠得到較大程度的發(fā)展。

電動(dòng)汽車構(gòu)造與原理電動(dòng)車的種類電動(dòng)汽車的分類，如圖2-1電動(dòng)汽車類型純電動(dòng)汽車車電動(dòng)汽車類型純電動(dòng)汽車車混合動(dòng)力汽車燃料電池汽車車車車鉛酸蓄電池鈉硫電池鎳鋅電池空氣電池鋰離子電池內(nèi)燃機(jī)+電池燃料電池蓄電池燃料電池電容+太陽(yáng)能蓄電池+電容（飛輪）蓄電池燃料電池儲(chǔ)能器電容飛輪H2燃料電池甲醇燃料電池重燃料電池圖2-1目前純電動(dòng)汽車主要有蓄電池電動(dòng)車和燃料電池電動(dòng)車。蓄電池電動(dòng)車是由充電式蓄電池為能源的電動(dòng)車。目前這種電車普遍使用的電池一般都是鉛酸蓄電池，鉛酸蓄電池又有很多種類，常見的有個(gè)干電式蓄電池、濕荷電式蓄電池、閥控式蓄電池、免維護(hù)蓄電池、膠體蓄電池、水平板式蓄電池等。第二節(jié)蓄電池電動(dòng)車2.2.1結(jié)構(gòu)如圖2-2加速器加速器控制器電池接觸器電動(dòng)機(jī)變速器/差速器車輪圖2-2動(dòng)力電池組還有DC/DC轉(zhuǎn)換器。通常有“集中”布置和“分散”布置兩種形式。交流電動(dòng)機(jī)的使用還是以三相交流異步電動(dòng)機(jī)為主。

2.2.2電動(dòng)車原理1、蓄電池有關(guān)電池的常見術(shù)語(yǔ)

放電：電池向外電路輸送電流的過(guò)程。

電池極端：電池連接外電路的部件。

恒壓充電：充電時(shí)保持充電器端電壓不變的一種充電方法。

恒流充電：充電時(shí)保持充電電流不變的一種充電方法。

動(dòng)力鉛酸蓄電池有以下幾個(gè)特點(diǎn)：

（1）性能可靠，沖放電可逆性好。

（2）循環(huán)次數(shù)多，壽命長(zhǎng)。

（3）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉。2、電池組的管理系統(tǒng)

動(dòng)力電池組的管理系統(tǒng)包括對(duì)動(dòng)力電池組的充電和放電時(shí)的電流、電壓、放電深度、再生制動(dòng)反饋的電流、電池的自放電率、電池的溫度等進(jìn)行控制。電池組管理系統(tǒng)組成

電池管理系統(tǒng)；電線線路管理系統(tǒng)。動(dòng)力電池組管理系統(tǒng)的功能和作用

動(dòng)力電池組管理系統(tǒng)要承擔(dān)動(dòng)力電池組的全面管理，一方面保證動(dòng)力電池組的正常運(yùn)作，顯示動(dòng)力電池組的動(dòng)態(tài)響應(yīng)并及時(shí)報(bào)警，使駕駛員隨時(shí)都能掌握動(dòng)力電池組的情況。2.2.3驅(qū)動(dòng)電機(jī)和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)

電動(dòng)車的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)由集中驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和輪轂驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)兩驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。

其特征如表2-1所示：（1）傳統(tǒng)驅(qū)動(dòng)模式

（2）電動(dòng)機(jī)—驅(qū)動(dòng)橋組合式驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)

（3）電動(dòng)機(jī)—驅(qū)動(dòng)橋整體式驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)

（4）輪轂電動(dòng)機(jī)分散驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)表2-1EV的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)總體布置形式、結(jié)構(gòu)模型、特征項(xiàng)目結(jié)構(gòu)模型特征傳統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)模式1.電動(dòng)機(jī)代替發(fā)動(dòng)機(jī)；2.仍然采用內(nèi)燃機(jī)汽車的傳動(dòng)系統(tǒng)，包括離合器、變速器、傳動(dòng)軸和驅(qū)動(dòng)橋等總成；3.有電動(dòng)機(jī)前置、驅(qū)動(dòng)橋前置、（F-F），電動(dòng)機(jī)前置、驅(qū)動(dòng)橋后置（F-R）等各種驅(qū)動(dòng)模式；4.結(jié)構(gòu)復(fù)雜，效率低，不能充分發(fā)揮電動(dòng)機(jī)的性能電動(dòng)機(jī)—驅(qū)動(dòng)橋組合式驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)1.在電動(dòng)機(jī)端蓋處裝置變速齒輪、差速器等驅(qū)動(dòng)總成，形成電動(dòng)機(jī)—驅(qū)動(dòng)橋組合式驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)；2.有電動(dòng)機(jī)前置、驅(qū)動(dòng)橋前置、（F-F），電動(dòng)機(jī)前置、驅(qū)動(dòng)橋后置（F-R）、驅(qū)動(dòng)橋后置（R-R）等驅(qū)動(dòng)模式；3.傳動(dòng)機(jī)構(gòu)緊湊，傳動(dòng)效率高，安裝方便電動(dòng)機(jī)—驅(qū)動(dòng)橋整體式驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)1.在電動(dòng)機(jī)端蓋處裝置變速齒輪、差速器等驅(qū)動(dòng)總成，電動(dòng)機(jī)有一個(gè)空心軸，有一個(gè)驅(qū)動(dòng)橋的半軸從電動(dòng)機(jī)空心軸中通過(guò)；2.有電動(dòng)機(jī)前置、驅(qū)動(dòng)橋前置、（F-F），電動(dòng)機(jī)前置、驅(qū)動(dòng)橋后置（F-R）、驅(qū)動(dòng)橋后置（R-R）等驅(qū)動(dòng)模式；3.傳動(dòng)機(jī)構(gòu)緊湊，傳動(dòng)效率高，可以作為驅(qū)動(dòng)橋布置在車架下面輪轂電動(dòng)機(jī)分散驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)1.電動(dòng)機(jī)裝在車輪輪轂中，可以有4×2和4×4兩種布置方式，各個(gè)車輪之間的同步轉(zhuǎn)動(dòng)或差速轉(zhuǎn)動(dòng)由中央控制器的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)控制；2.4×2布置方式有雙前輪驅(qū)動(dòng)模式和雙后輪驅(qū)動(dòng)模式；3.4×4布置方式可以實(shí)現(xiàn)4輪驅(qū)動(dòng)模式;4.能騰出大量有效空間，便于布置第三節(jié)燃料電池電動(dòng)汽車2.3.1燃料電池電動(dòng)汽車的構(gòu)成

發(fā)展新能源汽車包括混合動(dòng)力汽車（HEV）、純電動(dòng)汽車（PEV）以及燃料電池汽車（FCEV）是實(shí)現(xiàn)我國(guó)的環(huán)境可持續(xù)化以及能源可持續(xù)化發(fā)展的一個(gè)尤為核心的發(fā)展趨勢(shì)。純電動(dòng)汽車以車載二次電源作為儲(chǔ)能方式，將電力作為汽車運(yùn)行的動(dòng)力，較之于過(guò)往的那種較為傳統(tǒng)的汽車能源模式來(lái)講的話，具有零排放、低噪聲并且綜合的結(jié)構(gòu)相對(duì)是較為簡(jiǎn)單等諸多的優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)，而相比燃料電池，在具體的實(shí)施過(guò)程中，是能夠更好的實(shí)現(xiàn)其自身的產(chǎn)業(yè)化的運(yùn)行以及產(chǎn)業(yè)化的大力的發(fā)展態(tài)勢(shì)的完成，在當(dāng)前這樣的一種實(shí)施環(huán)境之下，不管是從宏觀的層面上，還是從微觀的層面上，都是受到了世界范圍內(nèi)的高度的關(guān)注和廣泛性的重視。從當(dāng)前的實(shí)際發(fā)展形勢(shì)上來(lái)看的話，我們不難發(fā)現(xiàn)，純電動(dòng)汽車的產(chǎn)業(yè)化已經(jīng)成為了汽車產(chǎn)業(yè)在具體的運(yùn)行和實(shí)際的發(fā)展過(guò)程中的尤為核心的控制方向和具體的控制目標(biāo)了，與此同時(shí)，這也對(duì)提升當(dāng)前這樣的一種汽車的綜合性能，提出了更為迫切的實(shí)際需求和客觀的發(fā)展需求的完成和建立。從電動(dòng)系統(tǒng)的綜合發(fā)展層面上來(lái)看的話，我們不難發(fā)現(xiàn)，在制動(dòng)和滑行工況時(shí)將電動(dòng)車行駛的慣性能量（包括動(dòng)能和勢(shì)能）通過(guò)這樣的一種電機(jī)的較大程度的實(shí)施和系統(tǒng)性的轉(zhuǎn)換態(tài)勢(shì)的完成，為電能儲(chǔ)存在蓄電池中是降低電池電量消耗和提高續(xù)航里程的重要技術(shù)手段。一些國(guó)內(nèi)外學(xué)者研究了混合動(dòng)力汽車制動(dòng)工況的再生制動(dòng)，他們也是創(chuàng)建了一系列的相關(guān)研究理論和客觀的研究模型，對(duì)其實(shí)際的發(fā)展思想和客觀的發(fā)展方向做出了重點(diǎn)的說(shuō)明和系統(tǒng)性的管理，以期能夠取得較好的成效，并且在具體的使用過(guò)程中，能夠得到較大程度的發(fā)展。

2.3.2燃料電池電動(dòng)汽車的種類

目前常見的方法有三種。

1、是根據(jù)汽車是否帶有儲(chǔ)能設(shè)備（如蓄電池、飛輪等）分類，據(jù)此可把燃料電池汽車分為純?nèi)剂想姵仄嚭突旌希◤?fù)合）式燃料電池汽車。

2、根據(jù)燃料特點(diǎn)把燃料電池汽車分為直接燃料電池汽車和重整燃料電池汽車。

2.3.3燃料電池電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)的工作原理

如圖2—3所示圖2-3燃料電池電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)的工作原理2.3.4燃料電池電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)形式

目前，燃料電池可以采用的電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)有直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、異步電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和開關(guān)磁阻電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。第三章電動(dòng)車動(dòng)力及控制設(shè)計(jì)第一節(jié)電動(dòng)車驅(qū)動(dòng)電機(jī)種類整車控制技術(shù)與電機(jī)技術(shù)和電池技術(shù)是當(dāng)前電動(dòng)汽車技術(shù)在具體的實(shí)施和系統(tǒng)性的發(fā)展過(guò)程中的尤為核心關(guān)鍵的技術(shù)。從當(dāng)前的發(fā)展形勢(shì)上來(lái)看，并且完成對(duì)相關(guān)事宜的良好的指導(dǎo)和系統(tǒng)性的開發(fā)事宜的完成。維持在一種最為優(yōu)質(zhì)的狀態(tài)之下，不管是從宏觀的層面上，還是從微觀的層面上，意義都是非常重大的，也是當(dāng)前迫切的需要重點(diǎn)的關(guān)注和著力解決的問(wèn)題之一。他在具體的發(fā)展過(guò)程中，最為核心的控制方式和控制技術(shù)，表現(xiàn)的最為明顯的就是汽車的核心構(gòu)架上、轉(zhuǎn)矩控制策略以及對(duì)整車和各系統(tǒng)部件的能量管理上。3.1.1驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的種類

電動(dòng)機(jī)可分為交流電動(dòng)機(jī)、直流電動(dòng)機(jī)、交/直流點(diǎn)動(dòng)機(jī)、控制電動(dòng)機(jī)、開關(guān)、磁阻電動(dòng)機(jī)及信號(hào)電動(dòng)機(jī)等多種。適用于電力驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)可分為直流電動(dòng)機(jī)和交流電動(dòng)機(jī)兩大類。目前在電動(dòng)汽車上已應(yīng)用的和應(yīng)用前景的有直流電動(dòng)機(jī)、交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)、永磁無(wú)刷電動(dòng)機(jī)、開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)等。3.1.2電動(dòng)車驅(qū)動(dòng)電機(jī)電動(dòng)汽車由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，電動(dòng)機(jī)是電動(dòng)汽車的關(guān)鍵部分。對(duì)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的要求是很高的，主要有：1．電動(dòng)汽車用電動(dòng)機(jī)應(yīng)具有瞬時(shí)功率大，過(guò)載能力強(qiáng)、過(guò)載系數(shù)應(yīng)為3～4），加速性能好，使用壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)。2.電動(dòng)汽車用電動(dòng)機(jī)應(yīng)具有寬廣的調(diào)速范圍，包括恒轉(zhuǎn)矩區(qū)和恒功率區(qū)。第二節(jié)直流電動(dòng)機(jī)3.2.1電動(dòng)機(jī)的基本構(gòu)造

轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)子鐵芯、轉(zhuǎn)子繞組、換向器、軸和風(fēng)扇組成。3.2.2直流電動(dòng)機(jī)的工作原理如圖3-1直流電動(dòng)機(jī)的工作原理圖圖3-1這就是直流電動(dòng)機(jī)的各種原理3.2.3直流電動(dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)特性與特點(diǎn)

1、運(yùn)動(dòng)特性

如圖電電機(jī)－永磁轉(zhuǎn)速－轉(zhuǎn)矩變化曲線，固定轉(zhuǎn)矩A轉(zhuǎn)速電流電流轉(zhuǎn)矩NS圖3-2直流電動(dòng)機(jī)特性曲線圖電電機(jī)－串勵(lì)電樞電流＝勵(lì)磁電流轉(zhuǎn)速－轉(zhuǎn)矩變化曲線，固定轉(zhuǎn)矩A勵(lì)磁繞組轉(zhuǎn)速電流電流轉(zhuǎn)速電樞圖3-3直流串勵(lì)電動(dòng)機(jī)特性曲線電電機(jī)－他勵(lì)勵(lì)磁和電樞獨(dú)立受控轉(zhuǎn)速－轉(zhuǎn)矩變化曲線，可變轉(zhuǎn)矩勵(lì)磁繞組轉(zhuǎn)速電流流電轉(zhuǎn)速A電樞圖3-4他勵(lì)電動(dòng)機(jī)特性曲線2、特點(diǎn)

直流電動(dòng)機(jī)的構(gòu)造較復(fù)雜，價(jià)格也比交流電動(dòng)機(jī)昂貴,維護(hù)維修也較困難。

第三節(jié)交流驅(qū)動(dòng)電機(jī)3.3.1三相異步感應(yīng)電動(dòng)機(jī)1、三相異步感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)此外，還有端蓋、軸承、風(fēng)扇、風(fēng)扇罩、接線盒、吊環(huán)等其他附件。

2、三相交流異步電動(dòng)機(jī)的工作原理如下圖3-5所示。

圖3-5該力對(duì)轉(zhuǎn)軸形成轉(zhuǎn)矩（稱電磁轉(zhuǎn)矩），并可見，它的方向與定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)（即電流相序）一致，于是，電動(dòng)機(jī)在電磁轉(zhuǎn)矩的驅(qū)動(dòng)下，順著旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的方向旋轉(zhuǎn)，且一定有轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速。3、三相交流異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性如圖3-7汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的特性曲線圖圖3-6T=9550P/n圖3-7T=9550P/n3.3.2其他交流電動(dòng)機(jī)1．單相異步電動(dòng)機(jī)定子由機(jī)座和帶繞組的鐵心組成。鐵心由硅鋼片沖槽疊壓而成，槽內(nèi)嵌裝兩套空間互隔90°電角度的主繞組（也稱運(yùn)行繞組）和輔繞組（也稱起動(dòng)繞組成副繞組）。第四節(jié)直流電動(dòng)機(jī)的控制3.4.1直流串勵(lì)電動(dòng)機(jī)如圖3-8所示加速器給控制器一個(gè)調(diào)速信號(hào)，然后由控制器來(lái)控制勵(lì)磁電流的大小。圖3-8串勵(lì)電動(dòng)機(jī)控制電路詳見附錄一串勵(lì)電動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)：1、電樞線圈與勵(lì)磁線圈串聯(lián)2、電樞電流與勵(lì)磁電流相同3、無(wú)再生制動(dòng)，釋放加速器，一般只能滑行，無(wú)平滑制動(dòng)；只能反接制動(dòng)，能量通過(guò)電機(jī)發(fā)熱消耗，對(duì)電機(jī)損傷較大根據(jù)需要選擇速度和轉(zhuǎn)矩。3.4.2直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)如圖3-9所示圖3-9他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)：1、勵(lì)磁線圈與電樞線圈各自獨(dú)立，便于換向，勵(lì)磁電流小于電樞電流，優(yōu)越的制動(dòng)性能。2、在選擇轉(zhuǎn)矩和速度曲線之間有更大的空間，控制器必須與電機(jī)相匹，滿足爬坡所需的速度和轉(zhuǎn)矩。如圖3-10他勵(lì)電動(dòng)機(jī)改變電動(dòng)機(jī)電樞的供電電壓調(diào)速特性圖圖3-10第五節(jié)三項(xiàng)交流電動(dòng)機(jī)的控制3.5.1結(jié)構(gòu)這一技術(shù)也使電動(dòng)汽車得到快速發(fā)展。其結(jié)構(gòu)如下圖3-11直流電源直流電源DC/AC逆變器變頻控制器控制信號(hào)三項(xiàng)交流異步電動(dòng)機(jī)變速器/差速器車輪車輪圖3-113.5.2變頻調(diào)速

三相異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速公式：n=60f/p（1-s）其特點(diǎn)：1、效率高，調(diào)速過(guò)程中沒有附加損耗2、應(yīng)用范圍廣，可用于籠型異步電動(dòng)機(jī)3、調(diào)速范圍大，特性硬，精度高4、技術(shù)復(fù)雜，造價(jià)高，維護(hù)檢修困難對(duì)變頻調(diào)速的要求：（1）主磁通，以防止定子鐵心過(guò)飽和；（2）電動(dòng)機(jī)的過(guò)載能力（或最大電磁轉(zhuǎn)矩）盡可能保持不變。保證電機(jī)可靠運(yùn)行。變頻調(diào)速分為：（1）、基頻以下的變頻調(diào)速（2）、基頻以上的變頻調(diào)速基頻以下為恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速；基頻以上為恒功率調(diào)速；變頻調(diào)速過(guò)程中，異步電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性的硬度保持不變，調(diào)速范圍寬；頻率連續(xù)可調(diào)，可以實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速變頻調(diào)速相見附錄二3.5.3電動(dòng)車的起步和加速目前市場(chǎng)上的大部分電動(dòng)車在起步是電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速是通過(guò)加速器由0加速到正常行駛轉(zhuǎn)速。第四章我國(guó)電動(dòng)汽車的缺陷續(xù)駛里程比起傳統(tǒng)燃油汽車而言，電動(dòng)汽車的較短續(xù)駛里程成為其致命的弱點(diǎn)。蓄電池使用壽命太短

普通蓄電池充放電次數(shù)僅為300-400次，即使性能良好的蓄電池充放電次數(shù)也不過(guò)700-900次，按每年充放電200次計(jì)算，一個(gè)蓄電池的壽命最多為4年，與燃油汽車的壽命相比太短。

蓄電池尺寸和質(zhì)量的制約

現(xiàn)有電動(dòng)汽車所使用的電池都不能在儲(chǔ)存足夠能量的前提下保持合理的尺寸和質(zhì)量。如果電動(dòng)汽車自身裝備質(zhì)量大，就會(huì)影響加速性能和最大車速的提高。電動(dòng)汽車價(jià)格昂貴

電動(dòng)汽車蓄電池的價(jià)格約為100美元／kW.h，甚至有的高達(dá)350美元／kW.h，成本太高，用戶難以承受。

第五章電動(dòng)汽車的發(fā)展趨勢(shì)純蓄電池驅(qū)動(dòng)的超微型汽車

這種汽車降低了汽車的動(dòng)力性和續(xù)駛里程的要求，充電過(guò)程比較簡(jiǎn)單，車速不高．較適合于市內(nèi)或社區(qū)小范圍內(nèi)使用。驅(qū)動(dòng)電機(jī)呈多樣性發(fā)展

美國(guó)傾向于采用交流感應(yīng)電機(jī)，其主要優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠，質(zhì)量較小，但控制器技術(shù)較復(fù)雜。

混合動(dòng)力汽車

由于受到蓄電池性能的嚴(yán)重制約．使純蓄電池型電動(dòng)汽車的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程舉步維艱。燃料電池汽車燃料電池汽車在成本和整體性能上，特別是行程和補(bǔ)充燃料時(shí)間上明顯優(yōu)于其他電池的電動(dòng)汽車。由于時(shí)代的發(fā)展，社會(huì)的進(jìn)步，我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展形勢(shì)，較之于過(guò)往，不管是從宏觀的層面上，還是從微觀的層面上，都是得到了大力的提升和系統(tǒng)性的發(fā)展，交通運(yùn)輸業(yè)在這樣的一種時(shí)代背景之下，也呈現(xiàn)出大力的發(fā)展和系統(tǒng)性的盛行的態(tài)勢(shì)，汽車的數(shù)量較之于過(guò)往，呈現(xiàn)出大幅度的增長(zhǎng)和著力的攀升的發(fā)展態(tài)勢(shì)。交通擁擠狀況較之于從前，形勢(shì)也是嚴(yán)峻了很多，撞車事件在平時(shí)的交通運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程中，發(fā)生的綜合概率相對(duì)也是較高的，最終導(dǎo)致了人們，不管是從個(gè)人的人身安全的層面上，還是從實(shí)際的經(jīng)濟(jì)損失的層面上，都是遭受了重大的損失的。能源危機(jī)、環(huán)境污染以及溫室效應(yīng)等諸多的問(wèn)題，越來(lái)越多的引起了人們的關(guān)注和重視，這對(duì)于汽車行業(yè)在具體的實(shí)施過(guò)程中，也是提出了更高的實(shí)際性的發(fā)展要求，一方面要對(duì)傳統(tǒng)的汽車在具體的運(yùn)行過(guò)程中存在的諸多的問(wèn)題，進(jìn)行必要的節(jié)能減排等諸多措施的控制和系統(tǒng)的處理之外，對(duì)于當(dāng)前的汽車產(chǎn)業(yè)來(lái)講，不斷的實(shí)現(xiàn)新能源產(chǎn)業(yè)的重點(diǎn)的管理和大力的發(fā)展，也成為了當(dāng)下一個(gè)重要的發(fā)展主題。純電動(dòng)汽車由于在具體的運(yùn)行過(guò)程中，更加的節(jié)能減排，因而在后續(xù)的發(fā)展過(guò)程中，其綜合的發(fā)展?jié)摿κ欠浅＞薮蟮?，故而，不管是從?guó)內(nèi)的層面上，還是從國(guó)外的層面上，對(duì)于這一問(wèn)題以及這一技術(shù)，都是加大了關(guān)注和重點(diǎn)的研究，以期能夠?qū)崿F(xiàn)其普及性的應(yīng)用和發(fā)展，進(jìn)而最終不管是從能源的層面上，還是從環(huán)境污染的問(wèn)題上，都能夠得到較大程度的解決。各國(guó)政府及汽車企業(yè)都純電動(dòng)形式的汽車作為主要的研究方式和重點(diǎn)的研究手段，以期實(shí)現(xiàn)純電動(dòng)形式的汽車的大力的發(fā)展，這也為純電動(dòng)形式的汽車，在具體的實(shí)施和系統(tǒng)性的發(fā)展過(guò)程中，不管是從宏觀的層面上，還是從微觀的層面上，都是奠定了較為堅(jiān)實(shí)的發(fā)展基礎(chǔ)，也是為其在具體的實(shí)施過(guò)程中，創(chuàng)造了良好的發(fā)展形勢(shì)。

通過(guò)這樣的一次畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中的親自動(dòng)手實(shí)踐的過(guò)程，我能夠?qū)W到很多平時(shí)在書本中學(xué)不到的較多的知識(shí)，不僅是增長(zhǎng)了我的見識(shí)，更多的是擴(kuò)充了我的生活閱歷，客觀來(lái)講，主要可以總結(jié)為以下幾個(gè)方面：1、在這樣的一次畢業(yè)設(shè)計(jì)，動(dòng)手操作實(shí)踐的過(guò)程中，