新能源汽车驱动电机概述课程教学设计

1、新能源汽车驱动电机概述 课程教学设计一、任务引入（时间： 5 分钟）【知识回顾】1. 新能源汽车的类型2. 新能源汽车的关键技术3. 新能源汽车的驱动系统。【任务分析】电动机驱动系统是电动汽车的心脏。它的作用是在驾驶 员的控制下高效率的将动力电池组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组中。【目标要求】 了解新能源汽车驱动电机的类型、额定指标，掌握电动 汽车对驱动电机的要求，了解驱动电机的发展趋势。【教学活动设计】教师活动： 创设情境，展示教具； 学生活动： 体会场景， 感知实物。二、知识准备（时间： 30 分钟）【相关知识】1. 导入新课电动机是电动汽车驱动系统的核心部件

2、、其性能的好坏 直接影响电动汽车驱动系统的性能，特别是电动汽车的最高 车速、加速性能及爬坡性能等。下面我们一起进入驱动电机 概述的学习。2. 讲授新知识引导问题 1 ：电动汽车电驱系统的基本知识？ 教学开展：以当 2009 年国庆阅兵上的国徽彩车引入电 动汽车及其驱动系统，引发学生兴趣，提出问题：你对电驱 系统有了解吗？一、驱动电机简介用于驱动车辆的电动机称为驱动电动机。其任务是在驾 驶人的控制下，高效率地将蓄电池的电量转化为车轮的动 能，或者将车轮的动能反馈到蓄电池中。二、驱动电机的分类按照结构和工作原理不同，目前的驱动电动机有直流电 动机、交流异步电动机、永磁同步电动机、开关磁阻电动机 等

3、几种。（1）直流电动机直流电动机通过定子绕组产生磁场，向转子绕组通人直 流电，并用换向装置对绕组内电流在适当时候进行换向，使 转子绕组始终受到固定方向的电磁转矩。（ 2）无刷直流电动机 ;（ 3）交流异步电动机交流异步电动机的定子绕组通入交流电产生旋转的磁 场，转子绕组切割磁力线产生感应电流，并受到电磁转矩而 旋转。交流异步电动机按照转子绕组不同，分为笼型转子和 绕线转子两种。（ 4）永磁同步电动机永磁同步电动机的定子与交流异步电动机类似，通入交 流电产生旋转磁场，但转子用永磁体取代电枢绕组，电动机 转速与旋转磁场转速同步。（5）开关磁阻电动机 开关磁阻电动机定子和转子都是凸电极结构，只有定子

4、 上有绕组，转子无绕组。通过向定子各相绕组按一定次序通 入电流，在电机内部产生磁场，此时转子受电磁转矩，并沿 着与通电次序相反的方向转动。教学开展：有条件可以提供实物要求学生找出铭牌并记 录铭牌上的相关参数，教师进行讲解，无条件采用图片展 示？三、驱动电动机的额定指标（ 1） 额定功率。额定功率是指额定运行情况下轴端输 出的机械功率（W或kW。（ 2） 额定电压。额定电压是指外加于线端的电源线电 压（ V）。（ 3） 额定电流。额定电流是指电动机额定运行（额定 电压、额定输出功率）情况下电枢绕组（或定子绕组）的线 电流（ A）。（ 4） 额定频率。额定频率是指电动机额定运行情况下 电枢（或定子

5、侧）的频率（ Hz）。（ 5） 额定转速。额定转速是指电动机额定运行（额定 电压、额定频率、额定输出功率）的情况下，电动机转子的 转速（ r/min ）。四、电动汽车对电动机的要求（ 1） 电动机的运行特性要满足电动汽车的要求，在恒 转矩区，要求低速运行时具有大转矩，以满足电动汽车起动 和爬坡的要求；在恒功率区，要求低转矩时具有高的速度， 以满足电动汽车在平坦的路面能够高速行驶的要求；（ 2） 电动机应具有瞬时功率大、带负载启动性能好、 过载能力强，加速性能好，使用寿命长的特点；（ 3） 电动机应在整个运行范围内，具有很高的效率， 以提高一次充电的续驶里程；（ 4） 电动机应能够在汽车减速时实现再生制动，将能 量回收并反馈给蓄电池，使得电动汽车具有最佳能量的利用 率；（ 5） 电动机应可靠性好，能够在较恶劣的环境下长期工作；6） 电动机应体积小，重量轻，一般为工业用电动机的 1/2 1/3 ;（7）电动机的结构要简单坚固，适合批量生产，便于 使用和维护；（8）价格便宜，从而能够减少整体电动汽车的价格， 提高性价比；（ 9） 运行时噪声低，减少污染。 教学开展：引导学生自学，教师答疑五、电动汽车电机驱动系统的发展趋势（1 ）电机的功率密度不断提高，永磁电机应用范围不 断扩大。（2）电机的工作转速不断提高，回馈制动的高效区不 断拓宽。（ 3）电驱动系统的集成化和一体化趋势更加明