項目二電機驅動系統項目二電機驅動系統第二節解析驅動電機工作原理解析驅動電機工作原理3.明確其對車輛動力性能的影響1.主流電動汽車驅動系統2.電機分類構造及其工作原理1.主流電動汽車驅動系統

電動汽車動力性非常出色，百公里加速時間經常在5秒以內，具有超強的性能。常見家用1.6排量燃油轎車百公里加速一般超過12秒。SUV一般在9-15秒。1.主流電動汽車驅動系統三相感應異步電動機三相永磁同步電動機

三相：兩類電機都是由三相電壓驅動。感應異步電動機采用感應異步電動機的電動汽車，以特斯拉電動汽車為代表。2.電機分類構造及工作原理感應異步電動機是由尼古拉·特斯拉，于1887年發明成功的，最主要制作原材料是銅導線，電機定子憑借繞阻中的交流電產生不停旋轉的電磁場，電機轉子做切割磁感線運動，產生感應電流以及感應磁場。2.電機分類構造及工作原理n1為定子磁場轉速，n為電機轉速，異步電動機的轉速變化范圍為0到n1，相應的轉差率在0-1之間，理論上1為最大轉距對應的轉差率。定子和轉子磁場相互吸引，使得轉子不停轉動，這就是感應名稱的由來。又因為感應異步電動機轉子轉速始終小于定子磁場的轉速，所以稱之為異步電機。我國稀土資源豐富，國內電動車生產廠多采用永磁同步電動機，永磁同步電動機具有效率高、體積小、重量輕、以及可靠性高等優點。2.電機分類構造及工作原理電動機靜止時，給定子繞阻通入三相對稱電流產生定子旋轉磁場。定子旋轉磁場相對于轉子旋轉，在籠形繞阻內產生電流，形成轉子旋轉磁場。定子旋轉磁場與轉子磁場相互作用產生異步轉矩，使轉子由靜止開始加速轉動。2.電機分類構造及工作原理定子繞阻永磁同步電動機的啟動和運行永磁體轉子鼠籠繞阻在這個過程中，轉子永磁磁場，與定子旋轉磁場轉速不同，會產生交變轉矩。當轉子加速到速度接近同步轉速的時候，轉子永磁磁場與定子旋轉磁場轉速接近相等，定子轉速磁場速度稍大于轉子永磁磁場。他們相互作用產生轉距，將轉子遷入同步運行狀態。2.電機分類構造及工作原理它與定子旋轉磁場相互作用產生驅動扭矩，永磁同步電機是靠轉子繞阻的一步轉矩實現啟動的。啟動完成后，轉子繞阻不再起作用，由永磁體和定子繞組產生磁場，相互作用產生驅動轉矩。2.電機分類構造及工作原理永磁同步電機在電路圖中用M表示，通過消耗三相交流電能轉化為轉動機械能，向減速器總成輸出扭矩。三相交流電在電路圖中用U、V、W表示，實際電纜顏色分別對應黃色、綠色、紅色。2.電機分類構造及工作原理電動機在全轉速區間均可獲得最大轉矩，雖然EV160電動機只有30千瓦功率，但是在起步瞬時能夠獲得53千瓦，瞬時功率輸出峰值扭矩高達180牛米。3.對車輛動力性能的影響兩種感應電機轉子的轉速小于定子繞阻產生磁場的旋轉速度時，電動機對外輸出動力。轉速都取決于定子繞阻中交流電的頻率。此外用電機控制器控制交流電的電壓，就可以控制電機的扭矩，從而控制電動汽車的車速。3.對車輛動力性能的影響特斯拉汽車，電機調速范圍從0-18,000轉每分鐘，加速性能大大優于燃油汽車的發動機，當降低輸入到電機的電流的頻率，從而降低磁場的旋轉速度，使得轉子的轉速高于磁場的轉速的時候，此時電動機變成了發電機，對外發出三相交流電，經過電機控制器逆變，變為高壓支流電，再經過高壓控制盒對動力電池充電。磁場的旋轉速度電動機變成了發電機三相交流電高壓支流電高壓控制盒對動氣電池充電3.對車輛動力性能的影響輕點制動踏板或者僅抬起加速踏板，制動能量回收系統就會啟動，汽車巨大的動能可以部分轉化為電能，而不是全部轉化為剎車片上的熱能浪費掉。發電的同時轉子受到反向的電磁力，從而給驅動輪施加了制動力，制動能量回收功能降低了剎車片損耗，更節能增效。3.對車輛動力性能的影響解析驅動電機工作原理

燃油汽車發動機無法直接產生旋轉運動，而是將活塞的上下直線運動轉化為旋轉運動。

感應電動機可以直接產生旋轉運動均勻輸出動力，所以感應電動機可以省去發動機上很多部件。隨著技