电动汽车电机定义类型与原理课件.ppt

第二章电动汽车基础 第二章电动汽车基础 第一节电动机 第二节蓄电池 第三节其他类型动力蓄电池 第四节逆变器与变频器 第五节空调与转向系统 重点 熟知电动机的类型与要求 第一节电动机 了解直流电动机的结构与原理 难点 了解直流电动机的结构与原理 PPT模板下载 导入 新能源汽车与传统汽车相比 有那些不同 新能源汽车一般情况下 是将驱动电机取代发动机 使用电机控制器将电能转换为机械能来驱动汽车行驶 发动机 底盘 车身 电器 电机 底盘 车身 电器 控制器 ECU 传统汽车 新能源汽车 基本结构 第一节电动机 第一节电动机 电动汽车 主要以动力电池为能源 全部或部分由电机驱动的汽车 新能源汽车电机驱动系统主要由哪些部分组成 机械系统 机械传动 车轮等 电气系统 电机 功率转换器 电子控制器 第一节电动机 新能源汽车电机驱动系统主要由哪些部分组成 机械系统 机械传动 车轮等 电气系统 电机 功率转换器 电子控制器 第一节电动机 电动机 将电能转化成机械能 通过传动装置或直接驱动车轮和工作装置 并在车辆制动时把车辆的动能再生为电能反馈到动力电池中实现车辆制动 功率转换器 对电动机提供相应的电压和电流 电子控制器 通过控制功率转换器调整电动机的运行 以产生特定的转矩和转速 包括中央处理器 检测单元 中间连接单元 控制信号流 动力电源流向 机械方式连接 第一节电动机 1 电动机的定义 与发电机有何不同 电动机是把电能转换为机械能的设备 第一节电动机 通电产生磁场 继而产生转矩 主要由转子和定子组成 运动方向跟电流和磁场方向有关 运转速度与电流和磁场大小成正比 2 电动汽车对驱动电机的性能要求 1 体积小 重量轻 2 在整个运行范围内的高效率 3 低转速大转矩特性及宽范围内的恒定功率特性 4 高可靠性 5 低价格 6 高电压 7 高转速 铝制外壳 DCDC 第一节电动机 电动汽车驱动电机及其控制系统是电动汽车的心脏 是把电能转化为机械能来驱动车辆的部件 它的任务是在驾驶人的控制下 高效率地将动力电池的能量转化为车轮的动能 或者将车轮上的动能反馈到动力电池中 电能和机械能的相互转化在电机转子和定子间的气隙形成 第一节电动机 3 作用 第一节电动机 4 类型 1 按工作电源分类 体积小 重量轻 效率高 可靠 保养费用低 第一节电动机 励磁方式 第一节电动机 电枢 第一节电动机 4 类型 2 按工作原理和结构分类 由定子绕组形成的旋转磁场与转子绕组中感应电流的磁场相互作用而产生电磁转矩驱动转子旋转的交流电动机 转子与定子旋转磁场以相同的方向 不同的转速旋转 存在转差率 第一节电动机 4 类型 3 按起动与运行方式分类 电容运转起动式单相异步电动机 第一节电动机 4 类型 4 按用途分类 5 按转子的结构分类 6 按运转速度分类电动机按运转速度可分为高速电动机 低速电动机 恒速电动机 调速电动机 第一节电动机 4 类型 第一节电动机 4 类型 7 按绝缘等级分类 8 按额定工作制分类 断续工作制 S3 断续周期性使用 10分钟 30分钟 60分钟 90分钟 那么什么是直流电机 定义 将直流电能和机械能相互转化的旋转电机 它可用作电动机或发电机 直流电机的用途1 作电源用 直流发电机2 作动力用 直流电动机3 信号的传递作为测量元件 直流测速发电机作为执行元件 直流伺服电动机 第一节电动机 5 结构 以直流电动机为例 直流电机的优缺点 优点 直流发电机的电势波形较好 电磁干扰较小 直流电动机的调速范围宽广 调速特性平滑 直流电动机过载能力较强 起动和制动转矩较大 缺点 由于存在换向器 其制造 维护复杂 价格较高 第一节电动机 5 结构 以直流电动机为例 2020 1 29 23 可编辑 第一节电动机 5 结构 以直流电动机为例 直流电动机由磁极 电枢 换向器 电刷等组成 如上图所示 电枢绕组与磁场绕组串联的直流电动机称为串励式直流电动机 第一节电动机 5 结构 以直流电动机为例 电枢 产生电磁转矩 壳体 安装磁极 固定机件 组成 磁极 产生磁场 换向器 改变引入电流方向 电刷组件 引入电流 1 磁极 由外壳 磁极 磁场线圈等部分组成 外壳内壁装有四个磁极 相对的是同极 相邻的是异极 磁场线圈采用串联或复联 一端与外壳上的绝缘接柱 即磁场接柱 相连 另一端与正电刷相连 线路连接如图所示 第一节电动机 第一节电动机 1 磁场绕组磁场绕组是由绕在极靴上的线圈构成的电磁铁 第一节电动机 2 磁场绕组形成的磁场 当电流流过磁场绕组时 便建立强大的 静止的电磁场 磁场根据绕组围绕在极靴的方向 分为N极和S极 磁场绕组的极性对调 便产生相反的磁场 第一节电动机 2 电枢 电枢线圈是用扁铜线绕成 较粗且匝数少 电枢轴中部位置制有螺旋齿槽 用以装置啮合器 为了防止轴向窜动 轴的前端制有槽 用于装置锁板机构 轴的后端制有槽 用于装置止动挡圈及弹性档圈 第一节电动机 3 换向器与电刷 换向器将电源提供的直流电转化成电枢绕组所需要的交流电 以保证电枢绕组所产生的转矩方向不变 第一节电动机 直流电动机是将电能转变为机械能的设备 它是根据载流导体在磁场中受到电磁力作用而发生运动的原理进行工作的 6 直流电动机的工作原理 第一节电动机 第一节电动机 第一节电动机 第一节电动机 第一节电动机 当线圈在垂直位置时 如图 a 电刷不与换向器接触 线圈中没有电流通过 因此电枢线圈不转动 第一节电动机 如将电枢线圈稍向顺时针方向转过一些 如图 b 换向器片分别与两电刷接触 线圈中有电流通过 其方向是从线圈I边流入 从 边流出 根据左手定则可以判定 线圈I边向下运动 边向上运动 电枢线圈向顺时针方向转动 第一节电动机 当线圈转到如图 c 的位置时 换向器片不与电刷接触 线圈中无电流通过 第一节电动机 电枢线圈在惯性作用下转过 c 位置 当线圈转过垂直位置时 换向器片又与两电刷接触 如图 d 所示 但此时换向器片已经调换了位置 因此电流从线圈 边流入 从I边流出 根据左手定则可以判定线圈I边向上运动 边向下运动 电枢线圈仍向顺时针方向转动 这样使电流不断地通入线圈 线圈便按一定方向继续不停地转动