2023新能源汽车驱动电机及控制技术80课件

2023新能源汽车驱动电机及控制技术THEME石家庄财经职业学院修德励志

强能善技01INTRODUCTION电机及控制系统02INTRODUCTION驱动电机04INTRODUCTION能量传递与冷却系统03INTRODUCTION电机控制器目录CONTENTSAtmosphericminimalistppttemplateAtmosphericminimalistppttemplateAtmosphericminimalistppttemplateAtmosphericminimalistppttemplateAtmosphericminimalistppttemplateAtmosphericminimalistppttemplate

驱动电机02PART达成目标知识目标技能目标思政目标（1）了解驱动电机的分类与特点。（2）熟悉驱动电机的技术参数与性能要求。（3）掌握永磁同步电机的结构与工作原理。（4）掌握三相异步电机的结构与工作原理。（1）会对永磁同步电机进行性能检测、故障诊断。（2）会对三相异步电机进行故障诊断、拆装。（1）弘扬科学严谨、精益求精、追求卓越的工匠精神。（2）养成好学上进、开拓创新的工作作风，具备良好的人文素养和职业道德。（3）增强规范操作、安全操作的意识。相关知识任务2.1驱动电机认知任务2.2永磁同步电机检修任务2.3三相异步电机检修相关知识2.1.2驱动电机的特点及应用在新能源汽车发展的早期，大部分车辆都采用直流电机。由于直流电机有着复杂的机械结构，如包含电刷和机械换向器，因此其瞬时过载能力和转速受到限制。在长时间工作的情况下，直流电机的机械结构会产生损耗，维护成本较高。此外，直流电机运转时电刷冒出的火花，不仅造成转子发热、能量浪费、散热难度增加等，还会造成高频电磁干扰，影响整车性能。目前，新能源汽车已经基本不再使用直流电机。1）直流电机相关知识2.1.2驱动电机的特点及应用三相异步电机运行可靠，且相对永磁同步电机具有价格优势。与同功率的直流电机相比，三相异步电机的效率更高，质量减少了二分之一左右。如果采用矢量控制，三相异步电机可以获得与直流电机相媲美的可控性和更宽的调速范围。三相异步电机的不足之处体现在以下几方面：①能耗高，转子发热快，需要为高速工况设置额外的冷却系统；②功率密度低，不利于提高车辆的最大行驶里程；③控制系统很复杂，技术要求较高。2）三相异步电机相关知识2.1.2驱动电机的特点及应用永磁同步电机具有体积小、质量轻、可靠性高、运行安全可靠、能量利用率较高等优点。相较于直流电机，永磁同步电机不需要安装电刷和机械换向器，工作时不会产生火花；相较于三相异步电机，永磁同步电机的控制系统更简单、调速精度更高、响应速度更快。永磁同步电机具有较高的功率密度，其工作效率最高可达97%，能够为车辆提供较大的动力，广泛用在新能源汽车上。永磁同步电机转子中的永磁材料在高温、振动或过流的条件下，会发生磁性衰退的现象，永磁同步电机容易损坏，且永磁材料价格较高，因此永磁同步电机的生产、维护成本较高。3）永磁同步电机相关知识2.1.2驱动电机的特点及应用开关磁阻电机具有价格低、电路简单可靠、调速范围宽等优点，但振动、噪声大，控制系统复杂，且对直流电源会产生很大的脉冲电流，多用于大型客车中。以三相开关磁阻电机为例介绍其运行原理（见左图），定子铁芯和转子铁芯由硅钢片叠压而成，二者的齿槽构成双凸极结构，定子具有三对线圈组成的绕组，转子没有绕组，定子绕组通电后，产生旋转磁场，而根据磁阻最小原理，转子会受到旋转磁场的作用而发生转动。4）开关磁阻电机相关知识2.1.2驱动电机的特点及应用常用驱动电机的性能对比：相关知识2.1.2驱动电机的特点及应用（1）磁阻最小原理：磁通总是沿着磁阻最小的路径闭合。（2）磁阻：一段磁路的磁位差和磁通量的比值。相关知识2.1.2驱动电机的特点及应用轮毂电机技术新能源汽车驱动电机历经了三代技术革新：第一代是中央电机集中驱动技术；第二代是轮边电机技术；第三代是轮毂电机（见下图）技术。与前两代技术相比，轮毂电机技术能有效解决新能源汽车在成本、能耗等方面存在的难以突破瓶颈的问题。相关知识2.1.2驱动电机的特点及应用优点难点1）传动效率高2）节省空间3）易控制4）成本低5）易实现模块化（1）操控性能变差，如加速响应慢，颠簸路况下悬架的响应慢等。（2）容量较小，不能满足整车制动性能的要求，影响车辆的最大行驶里程。（3）工作环境差，设计轮毂电机时要充分考虑防水、防尘、防振等问题。冷却和散热问题轮毂电机技术相关知识2.1.3驱动电机的技术参数（1）电枢是驱动电机中