车用电机原理及应用Chapter课件1

1、电能的利用“电磁转动”他将导线放置于内嵌磁铁的汞池之中，利用化学电池在导线中通入持续电流，此时导线绕着磁铁旋转。“法拉第盘”1831年，法拉第利用电磁感应现象，发明了法拉第圆盘发电机。法拉第盘的主体是一导电圆盘，当该导电圆盘在垂直于磁场的平面内旋转时，其半径切割磁场的磁力线，在圆心与圆周之间产生感应电动势。电机的发展电能机械能机械能电能俄籍物理学家楞次（1804-1865）英国物理学家、化学家法拉第（1791-1867）电动机与发电机的可逆性美籍物理学家特斯拉（1856-1943）电池十九世纪八十年代，特斯拉发明了交流电以克服直流发电不适用于远距离传输的问题，交流输电开始逐步被接受。1888年

2、，俄国电工科学家多利沃-多布罗沃利斯基制成了一台功率为 2.2千瓦的交流发电机，这是世界上第一台可实用化的三相交流异步电机电机的发展直流电机电动模型车（1935）能量密度成本输电效率高压交流电机80% *（ 60% * 电能利用=电机消耗）=交流异步电消耗机交流输电电网电机的发展交流电动机交流发电机50/60Hz供电频率供电相角电力电子技术（变频技术）电机变频器电源电机在交通系统中的应用转矩输出（牵引负载）汽车驱动转向助力高铁电力航母转速控制（流体负载）CPU风扇发动机油泵，水泵电机的用途位置控制（位能负载）电梯机器人手臂数控机床B. Sarlioglu, C. T. Morris, D. H

3、an, and S. Li, Driving Toward Accessibility: A Review of Technological Improvements for Electric Machines, Power Electronics, and Batteries for Electric and Hybrid Vehicles, IEEE Industry Applications Magazine, vol. 23, pp. 14-25, 2017.三峡电机额定功率 700MW额定电压20kV额定电流22.5kA大电机与小电机电机的特点功率、转速范围广：从毫瓦级到百万瓦级；响

4、应速度快：是内燃机和汽轮机的10倍以上；设计灵活：可以被设计成各种形式：蝶形、筒形、直线形等；环境友好：无排放污染，振动噪声小；控制灵活：可以实现扭矩（力）和转速（速度）大小方向的灵活控制；运行效率高：效率特性均匀，空载和待机模式下损耗小；根据电源性质直流电机交流电机_交流同步电机 |_交流异步电机根据能量传递转换的功能发电机电动机电机分类根据运动的形式旋转电机直线电机Taslainduction motor电动汽车与混合动力汽车直流电机异步感应电机永磁同步电机开关磁阻电机功率密度2.54.553.5效率2.54.553.5可控性554.53可靠性3545技术成熟度554.54成本444.54

5、PruisPMSM motorPruisPMSM motor起动机其他车用电机48V系统电子节气门发电机电控喷嘴电动助力转向（EPS）电驱动悬架本课程的主要内容电力电子PWM技术原理（第5章）电力电子电路的实现（6.2-6.3）整流与逆变电路（6.4）电力电子电路的散热设计（6.5）直流电机直流电机的工作原理（第2章）直流电机的建模（3.1-3.2）直流电机的控制（3.3-3.4）交流电机交流电机的工作原理及分类（第7章）永磁同步电机的建模（第9章）永磁同步电机矢量控制（10.1）三相交流逆变电路的原理及应用（10.3-10.4）永磁同步电机的效率特性与外特性（8.4）感应电机的原理与矢量控制（第11章）参考资料李永东.交流电机数字控制系统（第2版）. 北京：机械工业出版社，2012袁新枚等. 车用电机原理及应用. 北京：机械工业出版社，2016Seung