新能源汽車驅(qū)動電機(jī)及控制系統(tǒng)檢修 項(xiàng)目2 電動汽車驅(qū)動電機(jī)結(jié)構(gòu)與原理_第1頁
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文檔簡介

項(xiàng)目二電動汽車驅(qū)動電機(jī)結(jié)構(gòu)與原理驅(qū)動電機(jī)的分類與特點(diǎn)根據(jù)電機(jī)工作電源的不同,可分為直流電機(jī)和交流電機(jī)。其中交流電機(jī)還分為單相電機(jī)和三相電機(jī)。直流電機(jī)還可劃分為永磁直流電機(jī)和電磁直流電機(jī)。按工作電源分類一、電機(jī)的分類方法電機(jī)按結(jié)構(gòu)及工作原理可分為直流電機(jī),異步電機(jī)和同步電機(jī)。直流電機(jī)又可分為無刷直流電機(jī)和有刷直流電機(jī)。同步電機(jī)還可分為永磁同步電機(jī)、磁阻同步電機(jī)和磁滯同步電機(jī)。異步電機(jī)可分為感應(yīng)電機(jī)和交流換向器電機(jī)。按結(jié)構(gòu)及工作原理分類一、電機(jī)的分類方法電機(jī)按轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)可分為籠型感應(yīng)電機(jī)(舊標(biāo)準(zhǔn)稱為鼠籠型異步電機(jī))和繞線轉(zhuǎn)子感應(yīng)電機(jī)(舊標(biāo)準(zhǔn)稱為繞線型異步電機(jī))。按結(jié)構(gòu)及工作原理分類一、電機(jī)的分類方法電機(jī)按用途可分為驅(qū)動用電機(jī)和控制用電機(jī)。驅(qū)動用電機(jī)又分為電動工具用電機(jī)、家電用電機(jī)及其它通用小型機(jī)械設(shè)備用電機(jī)。控制用電機(jī)又分為步進(jìn)電機(jī)和伺服電機(jī)等。按用途分類一、電機(jī)的分類方法電機(jī)按運(yùn)轉(zhuǎn)速度可分為高速電機(jī)、低速電機(jī)、恒速電機(jī)、調(diào)速電機(jī)。按運(yùn)轉(zhuǎn)速度分類一、電機(jī)的分類方法直流電機(jī)調(diào)速性能良好;起動性能好;具有較寬的恒功率范圍;控制較為簡單,價格便宜。但效率低,維護(hù)工作量大,轉(zhuǎn)速低,質(zhì)量和體積較大。直流電機(jī)二、常用電機(jī)種類介紹直流無刷電機(jī)一般應(yīng)用于巡邏車電動觀光車,電動叉車等等一些低速電動車輛方面。二、常用電機(jī)種類介紹直流無刷電機(jī)直流電機(jī)交流異步電機(jī)效率高,成本低結(jié)構(gòu)簡單、體積較小、質(zhì)量輕,工作可靠、使用壽命長。交流異步電機(jī)二、常用電機(jī)種類介紹交流異步電機(jī)交流異步電機(jī)效率高,成本低結(jié)構(gòu)簡單、體積較小、質(zhì)量輕,工作可靠、使用壽命長。交流異步電機(jī)二、常用電機(jī)種類介紹特斯拉電動汽車永磁同步電機(jī)具有較高的功率/質(zhì)量比,體積更小,質(zhì)量更輕,比其他類型電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩更大,電機(jī)的極限轉(zhuǎn)速和制動性能也比較優(yōu)異,因此永磁同步電機(jī)已成為現(xiàn)今電動汽車應(yīng)用最多的電機(jī)。永磁同步電機(jī)二、常用電機(jī)種類介紹永磁同步電機(jī)永磁同步電機(jī)具有較高的功率/質(zhì)量比,體積更小,質(zhì)量更輕,比其他類型電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩更大,電機(jī)的極限轉(zhuǎn)速和制動性能也比較優(yōu)異,因此永磁同步電機(jī)已成為現(xiàn)今電動汽車應(yīng)用最多的電機(jī)。永磁同步電機(jī)二、常用電機(jī)種類介紹電動汽車磁阻電機(jī)結(jié)構(gòu)簡單成本低、效率高、調(diào)速范圍寬,起動力矩大,過載能力強(qiáng)、可以有效的實(shí)現(xiàn)發(fā)電和制動等優(yōu)點(diǎn)開關(guān)磁阻電機(jī)二、常用電機(jī)種類介紹P擋電機(jī)結(jié)構(gòu)磁阻電機(jī)結(jié)構(gòu)簡單成本低、效率高、調(diào)速范圍寬,起動力矩大,過載能力強(qiáng)、可以有效的實(shí)現(xiàn)發(fā)電和制動等優(yōu)點(diǎn)。開關(guān)磁阻電機(jī)二、常用電機(jī)種類介紹電動大巴額定電流:額定電壓下,額定功率運(yùn)轉(zhuǎn),定子從電源取用的線電流值。電機(jī)參數(shù)識別額定頻率:在額定運(yùn)行狀態(tài)下,定子繞組所接電源的頻率。我國規(guī)定的50Hz額定功率:在額定狀態(tài)下運(yùn)行時軸上所能輸出的機(jī)械功率.額定速度:在額定狀態(tài)下運(yùn)行時的轉(zhuǎn)速。額定電壓:在額定運(yùn)行狀態(tài)下,電機(jī)定子繞組上應(yīng)加的線電壓值。三、電機(jī)主要性能參數(shù)三相異步電機(jī)銘牌驅(qū)動電機(jī)型號由驅(qū)動電機(jī)類型代號、尺寸規(guī)格代號、信號反饋元件代號、冷卻方式代號、預(yù)留代號五部分組成。電機(jī)型號識別三、電機(jī)主要性能參數(shù)驅(qū)動電機(jī)型號識別三、電機(jī)主要性能參數(shù)驅(qū)動電機(jī)型號識別電機(jī)型號識別1

)驅(qū)動電機(jī)類型代號:

KC——開關(guān)磁阻電機(jī);TF——方波控制型永磁同步電機(jī);

TZ——正弦控制型永磁同步電機(jī);

YR——異步電機(jī)(繞線式);YS——異步電機(jī)(鼠籠式);

ZL——直流電機(jī)。電機(jī)型號識別三、電機(jī)主要性能參數(shù)驅(qū)動電機(jī)型號識別)尺寸規(guī)格代號:一般采用定子鐵心的外徑來表示,對于外轉(zhuǎn)子電機(jī),采用外轉(zhuǎn)子鐵心外徑來表示。)信息反饋元件代號:

M——光電編碼器;X——旋轉(zhuǎn)變壓器;H——霍爾元件。無傳感器不必標(biāo)注。電機(jī)型號識別三、電機(jī)主要性能參數(shù)驅(qū)動電機(jī)型號識別4

)冷卻方式代號:

S——水冷方式;Y——油冷方式;F——強(qiáng)迫風(fēng)冷方式。非強(qiáng)迫冷卻方式(自然冷卻)不必標(biāo)注。5

)預(yù)留代號:用英文大寫字母或阿拉伯?dāng)?shù)字組合,其含義由制造商自行確定。電機(jī)絕緣結(jié)構(gòu)是指用不同的絕緣材料、不同的組合方式和不同的制造工藝制成的電機(jī)絕緣部分的結(jié)構(gòu)型式。電機(jī)絕緣等級三、電機(jī)主要性能參數(shù)耐熱等級表耐熱等級AEBFHC極限溫度105℃120℃130℃155℃180℃>180℃防護(hù)等級:防護(hù)型式IPXX-(GBAT

4208外殼防護(hù)分級)防護(hù)標(biāo)志由字母IP和兩個表示防護(hù)等級的表征數(shù)字組成第一位數(shù)字表示防塵等級第二位數(shù)字表示防水等級電機(jī)防護(hù)等級三、電機(jī)主要性能參數(shù)防護(hù)等級電機(jī)防護(hù)等級三、電機(jī)主要性能參數(shù)防護(hù)等級表防接觸的防護(hù)等級0123456防止大于50mm固體進(jìn)入的電機(jī)防止大于12mm固體進(jìn)入的電機(jī)防止大于2.5mm固體進(jìn)入的電機(jī)防止大于1mm固體進(jìn)入的電機(jī)防止大于0.5mm固體進(jìn)入的電機(jī)防塵電機(jī)防塵電機(jī)防水的防護(hù)等級012345678無防護(hù)的電機(jī)防滴電機(jī)15防滴電機(jī)防淋水電機(jī)防濺水電機(jī)防噴水電機(jī)防海浪電機(jī)防滲水電機(jī)潛水電機(jī)三、電機(jī)主要性能參數(shù)三、電機(jī)主要性能參數(shù)無刷直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)與原理一、無刷直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)基本概念無刷直流電機(jī)是指無電刷和換向器的電機(jī)。其運(yùn)行原理和有刷直流電機(jī)基本相同,但是換向時是通過電子換向來替代有刷電機(jī)的電刷和換向器。一、無刷直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)基本結(jié)構(gòu)無刷直流電動機(jī)主要由電動機(jī)本體(定子和轉(zhuǎn)子)、電子換相器和位置傳感器三部分組成。一、無刷直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)基本結(jié)構(gòu)(1)電動機(jī)本體:無刷直流電動機(jī)的電動機(jī)本體由定子和轉(zhuǎn)子兩部分組成。定子是電動機(jī)本體的靜止部分,它由導(dǎo)磁的定子鐵心、導(dǎo)電的電樞繞組及固定鐵心和繞組用的一些零部件、絕緣材料、引出部分等組成,如機(jī)殼、絕緣片、槽鍥、引出線及環(huán)氧樹脂等。轉(zhuǎn)子是電動機(jī)本體的轉(zhuǎn)動部分,是產(chǎn)生激磁磁場的部件,由永磁體、導(dǎo)磁體和支撐零部件組成。一、無刷直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)基本結(jié)構(gòu)電子換相器:電子換相器由功率開關(guān)和位置信號處理電路構(gòu)成,主要用來控制定子各繞組通電的順序和時間。位置傳感器:位置傳感器在無刷直流電動機(jī)中起著檢測轉(zhuǎn)子磁極位置的作用,為功率開關(guān)電路提供正確的換相信息,即將轉(zhuǎn)子磁極的位置信號轉(zhuǎn)換成電信號,經(jīng)位置信號處理電路處理后控制定子繞組換相。由于功率開關(guān)的導(dǎo)通順序與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)角同步,因而位置傳感器與功率開關(guān)一起,起著與傳統(tǒng)有刷直流電動機(jī)的機(jī)械換向器和電刷相類似的作用。基本結(jié)構(gòu)一、無刷直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)基本工作流程二、無刷直流電機(jī)的原理直流電通過逆變器的作用變成方波交流電,以此形成旋轉(zhuǎn)的磁場。工

理二、無刷直流電機(jī)的原理無刷直流電動機(jī)的工作原理與有刷直流電動機(jī)的工作原理基本相同。它是利用電動機(jī)轉(zhuǎn)子位置傳感器輸出信號控制電子換向線路去驅(qū)動逆變器的功率開關(guān)器件,使電樞繞組依次饋電,從而在定子上產(chǎn)生跳躍式的旋轉(zhuǎn)磁場,拖動電動機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。同時,隨著電動機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動,轉(zhuǎn)子位置傳感器又不斷送出位置信號,以不斷的改變電樞繞組的通電狀態(tài),使得在某一磁極下導(dǎo)體中的電流方向保持不變,這樣電動機(jī)就旋轉(zhuǎn)起來了。二、無刷直流電機(jī)的原理工

理H3=1傳感器:H1=1

H2=0導(dǎo)通相:B傳感器:H1=1

H2=0

H3=0導(dǎo)通相:B0度60度二、無刷直流電機(jī)的原理工

理傳感器:H1=1

H2=1

H3=0導(dǎo)通相:C120度傳感器:H1=0

H2=1

H3=0導(dǎo)通相:C180度二、無刷直流電機(jī)的原理工

理傳感器:H1=0

H2=1

H3=1導(dǎo)通相:A240度傳感器:H1=0

H2=0

H3=1導(dǎo)通相:A300度二、無刷直流電機(jī)的原理工

理H3=1傳感器:H1=1

H2=0導(dǎo)通相:B360度(0度)交流異步電機(jī)的結(jié)構(gòu)與原理三相異步電動機(jī)組成:定子(固定部分)和轉(zhuǎn)子(旋轉(zhuǎn)部分)。異步電機(jī)結(jié)構(gòu)一、交流異步電機(jī)結(jié)構(gòu)三相異步電機(jī)組成定子鐵心用用0.5mm厚的硅鋼片疊壓而成的,裝在機(jī)座里,硅鋼片的兩面涂有絕緣漆。定子一、交流異步電機(jī)結(jié)構(gòu)硅鋼片定子槽分為三種:是半閉口槽,用于低壓小型異步電動機(jī)中;是半開口槽,用于中型500V以下的異步電動機(jī)中;是開口槽,用于大、中型容量的高壓異步電動機(jī)中。定子一、交流異步電機(jī)結(jié)構(gòu)定子槽定子繞組以互隔120°對稱排列在定子鐵心上面,形成三相繞組。其連接形式分為Y型和△型。定子一、交流異步電機(jī)結(jié)構(gòu)①轉(zhuǎn)子鐵心:0.5mm厚的硅鋼片疊壓而成,固定在轉(zhuǎn)軸或轉(zhuǎn)子支架上。②轉(zhuǎn)子繞組:分為鼠籠型和繞線型兩種。轉(zhuǎn)子一、交流異步電機(jī)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)子的每個槽里放上一根導(dǎo)體,端部環(huán)狀連接。槽內(nèi)嵌放三相繞組,一般都聯(lián)接成Y形。異步電動機(jī)是利用定子繞組中產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場與轉(zhuǎn)子繞組內(nèi)的感應(yīng)電流相互作用而工作的。二、交流異步電機(jī)工作原理旋轉(zhuǎn)磁場的產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場的產(chǎn)生二、交流異步電機(jī)工作原理U1V2W1V1W2U2規(guī)定“+”表示尾端流入,首端流出。“-”表示首端流入,尾端流出。(?)電流出(

)電流入o當(dāng)三相電流隨著時間而發(fā)生改變時,合成磁場的方向也發(fā)生空間上的變化,使定子繞組上產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場。而且旋轉(zhuǎn)磁場方向的改變與三相電流的相序一致。旋轉(zhuǎn)磁場的產(chǎn)生二、交流異步電機(jī)工作原理U1U2V2W1V1W2合成磁場方向向下600tU1U2V2W1V1W2合成磁場旋轉(zhuǎn)60°U1U2V2W1V1W2合成磁場旋轉(zhuǎn)90°當(dāng)三相交流電中任意改變兩根電源線的電源連接方式,雖然通入的三相電流是相同的,但是三相繞組總電流方向發(fā)生改變,旋轉(zhuǎn)磁場的方向也會發(fā)生改變。旋轉(zhuǎn)方向二、交流異步電機(jī)工作原理當(dāng)定子中每相只有一個繞組裝入定子鐵心的6個槽內(nèi),形成一對N\S磁極(2極)的旋轉(zhuǎn)磁場。磁極對數(shù)二、交流異步電機(jī)工作原理磁場轉(zhuǎn)動速度與磁極對數(shù)成反比,但與電流頻率成正比。在電動機(jī)結(jié)構(gòu)形式不變的情況下(磁極固定),只要改變電流頻率就可以改變電動機(jī)磁場轉(zhuǎn)速。旋轉(zhuǎn)速度二、交流異步電機(jī)工作原理工作原理二、交流異步電機(jī)工作原理磁鐵閉合線圈e方向用右手定則確定F方向用左手定則確定磁場旋轉(zhuǎn)當(dāng)異步電動機(jī)的三相定子繞組通入三相交流電后,將產(chǎn)生一個旋轉(zhuǎn)磁場,該旋轉(zhuǎn)磁場切割轉(zhuǎn)子繞組,從而在轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,電動勢的方向由右手定則來確定。由于轉(zhuǎn)子繞組是閉合通路,轉(zhuǎn)子中便有電流產(chǎn)生,電流方向與電動勢方向相同,而載流的轉(zhuǎn)子導(dǎo)體在定子旋轉(zhuǎn)磁場作用下將產(chǎn)生電磁力,電磁力的方向可用左手定則確定。由電磁力進(jìn)而產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩,驅(qū)動電動機(jī)旋轉(zhuǎn),并且電動機(jī)旋轉(zhuǎn)方向與旋轉(zhuǎn)磁場方向相同。磁力線運(yùn)動工作原理定子繞組通入三相交流電產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)子導(dǎo)體做切割產(chǎn)生感應(yīng)電流轉(zhuǎn)子電流受到定子磁場作用力產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)子受力旋轉(zhuǎn)二、交流異步電機(jī)工作原理特斯拉電機(jī)介紹三、特斯拉交流異步電機(jī)特斯拉全球提速最快的電動汽車Model

S

P100D在瘋狂模式下0-100km/h加速已經(jīng)達(dá)到2.34秒電機(jī)轉(zhuǎn)速范圍從0到18000

rpm。特斯拉強(qiáng)勁的動力來源Tesla驅(qū)動系統(tǒng)分為四個部分。1.電池;2.變頻器;3.電機(jī);4.減速箱。三、特斯拉交流異步電機(jī)特斯拉強(qiáng)勁的動力來源銅制轉(zhuǎn)子鼠籠式導(dǎo)體設(shè)計(jì)銅條插入轉(zhuǎn)子槽中三、特斯拉交流異步電機(jī)永磁同步電機(jī)的結(jié)構(gòu)與原理一、永磁同步電機(jī)結(jié)構(gòu)比亞迪E5驅(qū)動電機(jī)采用的是永磁同步電動機(jī),其優(yōu)點(diǎn)如下:具有效率高、功率因數(shù)高;結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)行可靠體積小、重量輕反應(yīng)快、動態(tài)性能好運(yùn)用范圍廣泛比亞迪E6永磁同步電機(jī)一、永磁同步電機(jī)結(jié)構(gòu)驅(qū)動電機(jī)組成永磁同步電機(jī)屬于交流電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與定子繞組所產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場的速度一樣(稱為同步)永磁同步電機(jī)主要是由定子、轉(zhuǎn)子、旋變器總成和機(jī)殼組成。一、永磁同步電機(jī)結(jié)構(gòu)定子定子主要是由鐵芯和繞組組成。定子鐵心是由0.35-0.5mm的硅鋼片疊成,它構(gòu)成電機(jī)磁路的一部分。電樞繞組是三相對稱繞組,由高強(qiáng)度漆包線繞成,它構(gòu)成電機(jī)的電路。一、永磁同步電機(jī)結(jié)構(gòu)定子定子槽分為三種,如圖所示,其中(a)是半閉口槽,用于低壓小型異步電動機(jī)中;(b)是半開口槽,用于中型500V以下的

異步電動機(jī)中;(c)是開口槽,用于大、中型容量的高壓異步電動機(jī)中。一、永磁同步電機(jī)結(jié)構(gòu)定子定子繞組以互隔120°對稱排列在定子鐵心上面,形成三相繞組。為了能夠產(chǎn)生多對磁極的旋轉(zhuǎn)磁場,每相繞組也可以由多個線圈串聯(lián)而成。定子繞組用絕緣的銅(或鋁)導(dǎo)線繞成,按照規(guī)定的順序鑲嵌在定子鐵心槽內(nèi)。一般定子繞組按照電動機(jī)的使用情況不同一般有星形和三角形兩種連接方法。一、永磁同步電機(jī)結(jié)構(gòu)定子機(jī)座主要是為了固定與支撐定子鐵心。如果是端蓋軸承電機(jī)還要支撐電機(jī)的轉(zhuǎn)子部分。因此,機(jī)座應(yīng)有足夠的機(jī)械強(qiáng)度和剛度。對中、小型異步電動機(jī),通常用鑄鐵機(jī)座。對大型電機(jī)一般采用鋼板焊接的機(jī)座,整個機(jī)座和座式軸承都固定在同一個底板上。機(jī)座一、永磁同步電機(jī)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子上安裝永磁鐵作為磁極貼片式永磁轉(zhuǎn)子嵌入式永磁轉(zhuǎn)子一、永磁同步電機(jī)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)子嵌入式永磁轉(zhuǎn)子二、永磁同步電機(jī)工作原理轉(zhuǎn)子是永磁體,自身帶有恒定磁場N、S。根據(jù)磁極異性相吸,同性相斥的原理,定子磁場N、S與轉(zhuǎn)子磁場S1、N1之間產(chǎn)生

磁拉力,從而產(chǎn)生電磁力矩拖動轉(zhuǎn)子與定子磁場同步旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速為:二、永磁同步電機(jī)工作原理轉(zhuǎn)子永磁鐵受到旋轉(zhuǎn)磁場力作用定子的三相對稱繞組中通入三相對稱電流轉(zhuǎn)子受磁場力旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場磁場力磁拉力二、永磁同步電機(jī)工作原理電動機(jī)狀態(tài)當(dāng)電動機(jī)外部帶有負(fù)載的情況下,定子通入三相交流電后所產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場在相位上領(lǐng)先一個角度,使定子磁場與轉(zhuǎn)子磁場之間出現(xiàn)一個夾角例如圖中θ,拉動轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動。二、永磁同步電機(jī)工作原理理想空載狀態(tài)當(dāng)電動機(jī)在理想空載情況下,轉(zhuǎn)子與定子的磁極相對處于磁場平衡狀態(tài),轉(zhuǎn)差率為0,電機(jī)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。二、永磁同步電機(jī)工作原理發(fā)電機(jī)狀態(tài)當(dāng)轉(zhuǎn)子在外力的作用下發(fā)生旋轉(zhuǎn)時,轉(zhuǎn)子磁場發(fā)生旋轉(zhuǎn)定子線圈切割轉(zhuǎn)子磁場,在定子線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流,從定子線圈流回電機(jī)控制器,通過逆變后充入動力電池組。三、旋轉(zhuǎn)變壓器結(jié)構(gòu)與工作原理旋轉(zhuǎn)變壓器結(jié)構(gòu)旋轉(zhuǎn)變壓器(resolver/transformer)是一種電磁式傳感器,又稱轉(zhuǎn)子位置傳

感器,用于確定電機(jī)轉(zhuǎn)子位置,達(dá)到控制器精確控制電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的目的。三、旋轉(zhuǎn)變壓器結(jié)構(gòu)與工作原理定子繞組有兩個,分別叫定子勵磁繞組和定子交軸繞組。繞組結(jié)構(gòu)上完全相同,它們都布置在定子槽中,而且兩繞組的軸線在空間互成90°。轉(zhuǎn)子繞組也有兩個,繞組軸線也成空間90°角。旋轉(zhuǎn)變壓器結(jié)構(gòu)三、旋轉(zhuǎn)變壓器結(jié)構(gòu)與工作原理電機(jī)轉(zhuǎn)子與旋變器轉(zhuǎn)子一同轉(zhuǎn)動時,旋轉(zhuǎn)變壓器轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過定子線圈,改變了定子線圈與轉(zhuǎn)子之間的磁通,使得正弦繞組和余弦繞組收到勵磁繞組感應(yīng),信號幅值產(chǎn)生一定變化,呈正弦和余弦波形。旋轉(zhuǎn)變壓器工作原理三、旋轉(zhuǎn)變壓器結(jié)構(gòu)與工作原理從轉(zhuǎn)子輸出sin、cos信號就需要電刷,稱為有刷旋變。為了取消電刷,實(shí)際應(yīng)用中多采用無刷旋變,無刷旋變一般分為繞線式旋變(同步電機(jī)多用)和磁阻式旋變(異步電機(jī)多用)。旋轉(zhuǎn)變壓器工作原理(a)繞線式旋變(b)磁阻式旋變四、霍爾式轉(zhuǎn)速傳感器結(jié)構(gòu)原理霍爾效應(yīng)半導(dǎo)體薄片置于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的磁場中,磁場方向垂直于導(dǎo)體,當(dāng)有電流I流過導(dǎo)體時,在垂直于電流和磁場的方向上將產(chǎn)生電動勢EH,這種現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)。四、霍爾式轉(zhuǎn)速傳感器結(jié)構(gòu)原理霍爾傳感器結(jié)構(gòu)它由觸發(fā)葉片和霍爾傳感器組成。四、霍爾式轉(zhuǎn)速傳感器結(jié)構(gòu)原理霍爾傳感器原理當(dāng)觸發(fā)葉片旋轉(zhuǎn)時,間歇性的在霍爾集成電路片與永久磁鐵之間穿過。當(dāng)葉片位于霍爾電路片和永久磁鐵之間時,磁路被切斷,此時無霍爾電壓產(chǎn)生;當(dāng)葉片離開霍爾電路片和永久磁鐵之間的空氣隙時,磁通建立,霍爾電壓產(chǎn)生。四、霍爾式轉(zhuǎn)速傳感器結(jié)構(gòu)原理霍爾傳感器原理當(dāng)觸發(fā)葉片旋轉(zhuǎn)時,間歇性的在霍爾集成電路片與永久磁鐵之間穿過。當(dāng)葉片位于霍爾電路片和永久磁鐵之間時,磁路被切斷,此時無霍爾電壓產(chǎn)生;當(dāng)葉片離開霍爾電路片和永久磁鐵之間的空氣隙時,磁通建立,霍爾電壓產(chǎn)生。四、霍爾式轉(zhuǎn)速傳感器結(jié)構(gòu)原理霍爾傳感器原理(2)霍爾傳感器結(jié)構(gòu)原理根據(jù)原理可以看出霍爾轉(zhuǎn)速傳感器需要外供電源,因此,我們通常見到的霍爾轉(zhuǎn)速傳感器都有三個端子:電源端子、搭鐵端子和信號端子。開關(guān)磁阻電機(jī)的結(jié)構(gòu)與原理一、開關(guān)磁阻電機(jī)組成結(jié)構(gòu)開關(guān)磁阻電機(jī)的結(jié)構(gòu)開關(guān)磁阻電動機(jī),其英文名稱為Switched

Reluctance

Drive,簡稱SRD,結(jié)構(gòu)簡單、維護(hù)方便,啟動及低速時轉(zhuǎn)矩大、電流小;

高速恒功率區(qū)范圍寬、性能好,在寬廣轉(zhuǎn)速和功率范圍內(nèi)都具有高輸出和高效率而且有很好的容錯能力。開關(guān)磁阻電機(jī)的結(jié)構(gòu)主要由開關(guān)磁阻電動機(jī)(SRM)、功率變換器、控制器、轉(zhuǎn)子位置檢測器四大部分組成。控制器內(nèi)包含控制電路與功率變換器,而轉(zhuǎn)子位置檢測器則安裝在電機(jī)的一端。一、開關(guān)磁阻電機(jī)組成結(jié)構(gòu)開關(guān)磁阻電機(jī)的結(jié)構(gòu)開關(guān)磁阻電機(jī)的定子和轉(zhuǎn)子都是凸極結(jié)構(gòu),轉(zhuǎn)子和定子鐵芯由導(dǎo)磁良好的硅鋼片壓制而成,轉(zhuǎn)子鐵芯無繞組,定子凸極上有集中繞組。一、開關(guān)磁阻電機(jī)組成結(jié)構(gòu)開關(guān)磁阻電機(jī)的結(jié)構(gòu)與普通電機(jī)一樣,轉(zhuǎn)子、定子之間有很小的氣隙,轉(zhuǎn)子可以在定子內(nèi)自由旋轉(zhuǎn),開關(guān)磁阻電機(jī)根據(jù)轉(zhuǎn)子、定子極數(shù)不同可以有多種不同相數(shù)的結(jié)構(gòu),比如定子有6個極,轉(zhuǎn)子有4個極,6/4結(jié)構(gòu)三相開關(guān)磁阻電機(jī)。一、開關(guān)磁阻電機(jī)組成結(jié)構(gòu)遵循磁阻最小原理當(dāng)轉(zhuǎn)子軸線與定子磁極的軸線不重合時,便有磁阻里作用在轉(zhuǎn)子上病產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩使其趨向于磁阻最小的位置,即兩軸線重合位置。改變通電的順序,轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向改變;改變電流的方向,轉(zhuǎn)了旋轉(zhuǎn)方向不變。二、開關(guān)磁阻電機(jī)的工作原理遵循磁阻最小原理所謂開關(guān)磁阻電動機(jī)是指電動機(jī)各相磁路的磁阻隨轉(zhuǎn)子位置而變化,因此電動機(jī)的磁場能量也將隨轉(zhuǎn)子的位置而變化,由此可以以磁能為媒介變換為機(jī)械能。二、開關(guān)磁阻電機(jī)的工作原理當(dāng)定子繞組連續(xù)不斷按U-V-W-R-U的順序分別通電,電動機(jī)內(nèi)磁場沿U-V-W-R-U的順序移動轉(zhuǎn)子沿U-R"-W-V方向即逆序轉(zhuǎn)動起來。二、開關(guān)磁阻電機(jī)的工作原理由于是磁阻性質(zhì)的電磁轉(zhuǎn)矩,SR電機(jī)

的轉(zhuǎn)向與相繞組的電流方向無關(guān),僅取決于相繞組通電的順序,這使得能夠充分簡化功率變換器電路。當(dāng)圖2-41中主開關(guān)S1、S2接通時,A相繞組從直流電源U吸收電能,而當(dāng)S1、S2斷開時,繞組電流通過續(xù)流二極管VD1、VD2將剩余能量回饋給電源U。

因此,SR電機(jī)具有能量回饋的特點(diǎn),系統(tǒng)效率高。二、開關(guān)磁阻電機(jī)的工作原理控制器根據(jù)相應(yīng)的位置信息按一定的控制邏輯連續(xù)地導(dǎo)通和關(guān)斷相應(yīng)的相繞組的主開關(guān),就可產(chǎn)生連續(xù)的阻轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩,在轉(zhuǎn)子的帶動下發(fā)電。二、開關(guān)磁阻電機(jī)的工作原理(1)電機(jī)轉(zhuǎn)子僅由硅鋼片疊壓而成,結(jié)構(gòu)簡單,制造工藝簡單。成本低,可工作于極高轉(zhuǎn)速;定子線圈為集中繞組,嵌放容易,安裝牢固,工作可靠。三、開關(guān)磁阻電動機(jī)性能特點(diǎn)與應(yīng)用主要優(yōu)點(diǎn)(2)在寬廣的轉(zhuǎn)速和功率范圍內(nèi)都具有高效率。損耗主要產(chǎn)生在定子,電機(jī)易于冷卻可以在溫度較高的環(huán)境下工作。三、開關(guān)磁阻電動機(jī)性能特點(diǎn)與應(yīng)用主要優(yōu)點(diǎn)(3)轉(zhuǎn)矩方向與相電流方向無關(guān),因此每相繞組中通入的可以是單方向的電流,無需交變,從而可減少功率變換器的開關(guān)器件數(shù),大大減少故障率,降低系統(tǒng)成本。三、開關(guān)磁阻電動機(jī)性能特點(diǎn)與應(yīng)用主要優(yōu)點(diǎn)(4)起動轉(zhuǎn)矩大,低速性能好,無異步電動機(jī)在起動時所出現(xiàn)的沖擊電流現(xiàn)象。調(diào)速范圍寬,控制靈活,易于實(shí)現(xiàn)各種待殊要求的轉(zhuǎn)矩速度特性。三、開關(guān)磁阻電動機(jī)性能特點(diǎn)與應(yīng)用主要優(yōu)點(diǎn)轉(zhuǎn)矩脈動。從工作原理可知,開關(guān)磁阻電動機(jī)轉(zhuǎn)子上產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩是由一些列脈沖轉(zhuǎn)矩疊加而成的,由于雙凸極結(jié)構(gòu)和磁路飽和非線性的影響,合成轉(zhuǎn)矩不是恒定轉(zhuǎn)矩,而有一定的諧波分量,影響了電動機(jī)低速運(yùn)行性能。傳動系統(tǒng)的噪聲與震動比一般電動機(jī)大。電動機(jī)的出線頭較多,如三相SR電動機(jī)至少有四根出線頭,四相SR電動機(jī)至少有五根出線頭,而且還有位置檢測器出線端。對于整體的線路布局有影響。三、開關(guān)磁阻電動機(jī)性能特點(diǎn)與應(yīng)用主要不足對于家用車領(lǐng)域,像脈動引起的噪音與震動確實(shí)是難以控制和非常影響用戶體驗(yàn)的,因此并沒有大規(guī)模應(yīng)用。但是在商用車領(lǐng)域,它就可以大顯身手了,國內(nèi)很多電動公交車、大巴和貨車上面。三、開關(guān)磁阻電動機(jī)性能特點(diǎn)與應(yīng)用應(yīng)用范圍輪轂電機(jī)的結(jié)構(gòu)輪轂電機(jī)最大的特點(diǎn)就是將驅(qū)動、傳動和制動裝置都整合到輪轂內(nèi),省略了離合器、變速器、傳動軸、差速器、分動器等傳動部件。一、輪轂電機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理輪轂電機(jī)結(jié)構(gòu)輪轂電機(jī)一般采用永磁無刷同步電動汽車輪轂電機(jī)和開關(guān)磁阻輪轂電機(jī),可采用PWM控制和交流

變頻控制,這種完善的產(chǎn)品設(shè)計(jì),具有效率高、重量輕、壽命長、噪音低、匹配強(qiáng)、結(jié)構(gòu)簡單,組裝容易、功能齊全、獨(dú)立懸掛、安全可靠的特點(diǎn),一、輪轂電機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理輪轂電機(jī)結(jié)構(gòu)輪轂電機(jī)被一部分人認(rèn)為是新能源汽車驅(qū)動系統(tǒng)最佳解決方案,其最大的特點(diǎn)就是將驅(qū)動、傳動和制動裝置都整合到輪轂內(nèi),省略了離合器、變速器、傳動軸、差速器、分動器等傳動部件。一、輪轂電機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理輪轂電機(jī)結(jié)構(gòu)輪轂電機(jī)被一部分人認(rèn)為是新能源汽車驅(qū)動系統(tǒng)最佳解決方案,其最大的特點(diǎn)就是將驅(qū)動、傳動和制動裝置都整合到輪轂內(nèi),省略了離合器、變速器、傳動軸、差速器、分動器等傳動部件。一、輪轂電機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理輪轂電機(jī)工作原理驅(qū)動橋組成與工作原理電動汽車驅(qū)動橋相對于傳統(tǒng)燃料汽車大致相同,主要組成部分包括電動機(jī)、變速器、差速器總成、半軸等部分。只是結(jié)構(gòu)更加簡單,體積更加小巧,也與電動機(jī)特性有極其密切的關(guān)系。一、驅(qū)動橋組成與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展運(yùn)用,電子驅(qū)動橋也隨之誕生,最有用特點(diǎn)的是博格華納為北汽新能源車所提供的代號為31-03的電子驅(qū)動橋。一、驅(qū)動橋組成與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是一款首次亮相于2011年的產(chǎn)品,最先搭載在福特首款量產(chǎn)的純電動汽車TransitConnect上,繼承了使用在特斯拉Roadster上的31-01型號的重量輕、體積小的特點(diǎn),但具有更寬泛的傳動比,從而能夠搭配更多不同類型的電機(jī)使用。一、驅(qū)動橋組成與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)博格華納eGearDrive

31-03使用鋁壓鑄的殼體,有效的減少了重量,同時使用高效率的傳動齒輪,使整個驅(qū)動橋的傳動效率超過97%。并且得益于高效傳動齒輪的運(yùn)用,有效的降低了行駛噪音、震動和磨損,使得NVH特性更好。一、驅(qū)動橋組成與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與此同時,這款驅(qū)動橋還有電子駐車鎖止系統(tǒng)和電子駐車功能可供選擇。在福特首款量產(chǎn)的純電動汽車TransitConnect上使用,吉利帝豪EV也從去年開始使用博格華納的這款31-03的電子驅(qū)動橋。一、驅(qū)動橋組成與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與此同時,這款驅(qū)動橋還有電子駐車鎖止系統(tǒng)和電子駐車功能可供選擇。在福特首款量產(chǎn)的純電動汽車TransitConnect上使用,吉利帝豪EV也從去年開始使用博格華納的這款31-03的電子驅(qū)動橋。一、驅(qū)動橋組成與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)NVH是噪聲、振動與聲振粗糙度(Noise、Vibration、Harshness)的英文縮寫。從NVH

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