-項目三-新能源汽車驅(qū)動電機《新能源汽車技術(shù)》教學(xué)課件

項目三新能源汽車驅(qū)動電機任務(wù)一驅(qū)動電機基礎(chǔ)知識※工作模式※性能要求※電機分類※電機特性※發(fā)展趨勢1電能轉(zhuǎn)化為機械能電機轉(zhuǎn)矩與旋轉(zhuǎn)方向相同電動模式機械能轉(zhuǎn)化為電能電機轉(zhuǎn)矩與旋轉(zhuǎn)方向相反發(fā)電模式工作模式切換任務(wù)一驅(qū)動電機基礎(chǔ)知識※工作模式頻繁切換性能好比功率大體積小抗震性好環(huán)境適應(yīng)性強損耗低重量輕對電壓波動適應(yīng)性強可靠性好成本低噪聲小容錯能力強高效工作范圍寬抗干擾性好任務(wù)一驅(qū)動電機基礎(chǔ)知識※性能要求任務(wù)一驅(qū)動電機基礎(chǔ)知識※電機分類電機直流電機交流電機三相交流電機單向交流電機電機異步電機同步電機……永磁同步電機開關(guān)磁阻電機a）以工作電源分類

b）以結(jié)構(gòu)和工作原理分類圖3-1電動汽車用電機分類圖任務(wù)一驅(qū)動電機基礎(chǔ)知識

效率功率密度負載能力高速運轉(zhuǎn)能力控制方式尺寸/質(zhì)量震動噪聲綜合評價直流電機差差優(yōu)差優(yōu)優(yōu)一般差感應(yīng)電機一般一般一般優(yōu)一般一般優(yōu)一般永磁同步電機優(yōu)優(yōu)優(yōu)一般優(yōu)優(yōu)優(yōu)優(yōu)開關(guān)磁阻電機一般一般優(yōu)優(yōu)一般優(yōu)一般較優(yōu)※電機特性電機種類電機參數(shù)表3-1常見電機特性表01、永磁化指電機具有高功率密度和轉(zhuǎn)矩密度，調(diào)速范圍更寬，結(jié)構(gòu)簡單，效率高和便于維護等特點。集成化數(shù)字化永磁化01020302、數(shù)字化包括驅(qū)動控制數(shù)字化、驅(qū)動到數(shù)控系統(tǒng)接口的數(shù)字化及測量單元數(shù)字化。03、集成化主要表現(xiàn)在電機方面集成化和控制器方面集成化。電機方面指電機與發(fā)動機、變速器集成化，控制器方面指電力電子總成的集成化。任務(wù)一驅(qū)動電機基礎(chǔ)知識※發(fā)展趨勢任務(wù)二直流電機基礎(chǔ)※電機分類※電機構(gòu)造※工作原理2任務(wù)二直流電機基礎(chǔ)※電機勵磁方式分類串勵：電機的勵磁繞組與電樞繞組串聯(lián)，為了減小串勵繞組的電壓降及銅損耗，其繞組一般使用截面積較大的導(dǎo)線繞成，且匝數(shù)較少。并勵：電機的勵磁繞組與電樞繞組并聯(lián)，其勵磁電流與勵磁回路電阻和電樞端電壓有關(guān)，為了減小繞組銅損耗，并勵繞組一般匝數(shù)較多。他勵：他勵電機的勵磁電流是由獨立的直流電提供的，其勵磁電流僅取決于勵磁電源電壓和勵磁回路的電阻，與電樞端電壓無關(guān)。復(fù)勵：復(fù)勵電機的磁極上有兩個勵磁繞組，一個與電樞繞組串聯(lián)，另一個與電樞繞組并聯(lián)。圖3-2直流電機勵磁方式任務(wù)二直流電機基礎(chǔ)※直流電機構(gòu)造直流電機構(gòu)造示意圖直流電機主要由定子部分和轉(zhuǎn)子部分組成。定子部分包括機座、主磁極（由鐵芯與勵磁繞組組成）、換向極、電刷裝置及端蓋。轉(zhuǎn)子部分包括電樞鐵芯、電樞繞組及換向器。任務(wù)二直流電機基礎(chǔ)※直流電機構(gòu)造：定子直流電機磁極和磁路直流電機主磁極結(jié)構(gòu)示意圖任務(wù)二直流電機基礎(chǔ)※直流電機構(gòu)造：定子直流電機換向器直流電機電刷裝置任務(wù)二直流電機基礎(chǔ)※直流電機構(gòu)造：轉(zhuǎn)子直流電機電樞結(jié)構(gòu)示意圖轉(zhuǎn)子部分通稱為電樞，是直流電機的旋轉(zhuǎn)部件。主要由電樞繞組、電樞鐵芯、換向器、轉(zhuǎn)軸及風(fēng)扇組成。任務(wù)二直流電機基礎(chǔ)※直流電機構(gòu)造：轉(zhuǎn)子直流電機電樞鐵芯結(jié)構(gòu)示意圖直流電機換向器結(jié)構(gòu)示意圖任務(wù)二直流電機基礎(chǔ)※直流電機工作原理直流電機工作原理結(jié)構(gòu)示意圖

任務(wù)三交流電機基礎(chǔ)※電機構(gòu)造※工作原理3任務(wù)三交流電機基礎(chǔ)※交流電機構(gòu)造：永磁同步交流電機永磁同步電機結(jié)構(gòu)示意圖永磁同步交流電機的基本組成結(jié)構(gòu)包括轉(zhuǎn)子和定子兩部分，與普通電機有所不同，永磁同步電機必須裝有轉(zhuǎn)子永磁體位置傳感器，用來檢測磁極位置并以此對電樞電流進行控制。任務(wù)三交流電機基礎(chǔ)※永磁同步交流電機：定子永磁同步電機定子繞組的連接方式a）三角形接法b）星形接法任務(wù)三交流電機基礎(chǔ)※永磁同步交流電機轉(zhuǎn)子永磁同步電機內(nèi)部結(jié)構(gòu)分類a）表面安裝式a）內(nèi)嵌安裝式a）內(nèi)置安裝式任務(wù)三交流電機基礎(chǔ)※交流電機構(gòu)造——三相異步交流電機構(gòu)造三相異步交流電機結(jié)構(gòu)示意圖1-端蓋；2-接線盒；3-定子繞組；4-定子鐵芯；5-轉(zhuǎn)軸；6-轉(zhuǎn)子；7-罩殼；8-機座三相異步電機包括定子部分和轉(zhuǎn)子部分，還有端蓋、軸承、風(fēng)扇、接線盒及吊環(huán)等其他附件。任務(wù)四輪轂電機認知※電機構(gòu)造※電機特性4任務(wù)四輪轂電機基礎(chǔ)※輪轂電機構(gòu)造輪轂電機動力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖1-輪胎；2-輪輻；3-車輪；4-軸承；5-行星齒輪；6-編碼器；7-制動鼓；8-電機繞組；9-永磁體輪轂電機動力系統(tǒng)通常由電機、減速機構(gòu)、制動器及散熱系統(tǒng)組成。根據(jù)電機轉(zhuǎn)子形式可分為外轉(zhuǎn)子型和內(nèi)轉(zhuǎn)子型。一般來講，外轉(zhuǎn)子型采用低速外轉(zhuǎn)子電機，內(nèi)轉(zhuǎn)子型則采用高速內(nèi)轉(zhuǎn)子電機，同時裝備固定傳動比的減速器。優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單、比功率高、軸向尺寸小、響應(yīng)速度快、效率高、能在寬速度范圍內(nèi)控制轉(zhuǎn)矩。低速外轉(zhuǎn)子輪轂電機高速外轉(zhuǎn)子輪轂電機優(yōu)點：比功率高、質(zhì)量輕、體積小、效率高、噪聲小、成本低。任務(wù)四輪轂電機基礎(chǔ)※輪轂電機特性缺點：成本高、加速時效率低、噪聲大。缺點：須采用減速裝置、效率降低、非簧載質(zhì)量增大及電機最高轉(zhuǎn)速受多方面限制。123輪轂電機永磁式：功率密度及效率較高，調(diào)速范圍較廣，不可逆退磁現(xiàn)象，成本較高，控制難度較大。感應(yīng)式：結(jié)構(gòu)簡單、堅固耐用、成本低廉、運行可靠、轉(zhuǎn)矩脈動小、噪聲低、不需位置傳感器、轉(zhuǎn)速極限高、驅(qū)動