-项目三-新能源汽车驱动电机《新能源汽车技术》教学课件

项目三新能源汽车驱动电机任务一驱动电机基础知识※工作模式※性能要求※电机分类※电机特性※发展趋势1电能转化为机械能电机转矩与旋转方向相同电动模式机械能转化为电能电机转矩与旋转方向相反发电模式工作模式切换任务一驱动电机基础知识※工作模式频繁切换性能好比功率大体积小抗震性好环境适应性强损耗低重量轻对电压波动适应性强可靠性好成本低噪声小容错能力强高效工作范围宽抗干扰性好任务一驱动电机基础知识※性能要求任务一驱动电机基础知识※电机分类电机直流电机交流电机三相交流电机单向交流电机电机异步电机同步电机……永磁同步电机开关磁阻电机a）以工作电源分类

b）以结构和工作原理分类图3-1电动汽车用电机分类图任务一驱动电机基础知识

效率功率密度负载能力高速运转能力控制方式尺寸/质量震动噪声综合评价直流电机差差优差优优一般差感应电机一般一般一般优一般一般优一般永磁同步电机优优优一般优优优优开关磁阻电机一般一般优优一般优一般较优※电机特性电机种类电机参数表3-1常见电机特性表01、永磁化指电机具有高功率密度和转矩密度，调速范围更宽，结构简单，效率高和便于维护等特点。集成化数字化永磁化01020302、数字化包括驱动控制数字化、驱动到数控系统接口的数字化及测量单元数字化。03、集成化主要表现在电机方面集成化和控制器方面集成化。电机方面指电机与发动机、变速器集成化，控制器方面指电力电子总成的集成化。任务一驱动电机基础知识※发展趋势任务二直流电机基础※电机分类※电机构造※工作原理2任务二直流电机基础※电机励磁方式分类串励：电机的励磁绕组与电枢绕组串联，为了减小串励绕组的电压降及铜损耗，其绕组一般使用截面积较大的导线绕成，且匝数较少。并励：电机的励磁绕组与电枢绕组并联，其励磁电流与励磁回路电阻和电枢端电压有关，为了减小绕组铜损耗，并励绕组一般匝数较多。他励：他励电机的励磁电流是由独立的直流电提供的，其励磁电流仅取决于励磁电源电压和励磁回路的电阻，与电枢端电压无关。复励：复励电机的磁极上有两个励磁绕组，一个与电枢绕组串联，另一个与电枢绕组并联。图3-2直流电机励磁方式任务二直流电机基础※直流电机构造直流电机构造示意图直流电机主要由定子部分和转子部分组成。定子部分包括机座、主磁极（由铁芯与励磁绕组组成）、换向极、电刷装置及端盖。转子部分包括电枢铁芯、电枢绕组及换向器。任务二直流电机基础※直流电机构造：定子直流电机磁极和磁路直流电机主磁极结构示意图任务二直流电机基础※直流电机构造：定子直流电机换向器直流电机电刷装置任务二直流电机基础※直流电机构造：转子直流电机电枢结构示意图转子部分通称为电枢，是直流电机的旋转部件。主要由电枢绕组、电枢铁芯、换向器、转轴及风扇组成。任务二直流电机基础※直流电机构造：转子直流电机电枢铁芯结构示意图直流电机换向器结构示意图任务二直流电机基础※直流电机工作原理直流电机工作原理结构示意图

任务三交流电机基础※电机构造※工作原理3任务三交流电机基础※交流电机构造：永磁同步交流电机永磁同步电机结构示意图永磁同步交流电机的基本组成结构包括转子和定子两部分，与普通电机有所不同，永磁同步电机必须装有转子永磁体位置传感器，用来检测磁极位置并以此对电枢电流进行控制。任务三交流电机基础※永磁同步交流电机：定子永磁同步电机定子绕组的连接方式a）三角形接法b）星形接法任务三交流电机基础※永磁同步交流电机转子永磁同步电机内部结构分类a）表面安装式a）内嵌安装式a）内置安装式任务三交流电机基础※交流电机构造——三相异步交流电机构造三相异步交流电机结构示意图1-端盖；2-接线盒；3-定子绕组；4-定子铁芯；5-转轴；6-转子；7-罩壳；8-机座三相异步电机包括定子部分和转子部分，还有端盖、轴承、风扇、接线盒及吊环等其他附件。任务四轮毂电机认知※电机构造※电机特性4任务四轮毂电机基础※轮毂电机构造轮毂电机动力系统结构示意图1-轮胎；2-轮辐；3-车轮；4-轴承；5-行星齿轮；6-编码器；7-制动鼓；8-电机绕组；9-永磁体轮毂电机动力系统通常由电机、减速机构、制动器及散热系统组成。根据电机转子形式可分为外转子型和内转子型。一般来讲，外转子型采用低速外转子电机，内转子型则采用高速内转子电机，同时装备固定传动比的减速器。优点：结构简单、比功率高、轴向尺寸小、响应速度快、效率高、能在宽速度范围内控制转矩。低速外转子轮毂电机高速外转子轮毂电机优点：比功率高、质量轻、体积小、效率高、噪声小、成本低。任务四轮毂电机基础※轮毂电机特性缺点：成本高、加速时效率低、噪声大。缺点：须采用减速装置、效率降低、非簧载质量增大及电机最高转速受多方面限制。123轮毂电机永磁式：功率密度及效率较高，调速范围较广，不可逆退磁现象，成本较高，控制难度较大。感应式：结构简单、坚固耐用、成本低廉、运行可靠、转矩脉动小、噪声低、不需位置传感器、转速极限高、驱动