新能源汽车驱动电机及控制系统检修 课件 2.4认知开关磁阻电机

认识开关磁阻电机教学目标1.了解开关磁阻电机结构组成;2.掌握电动汽车开关磁阻电机的工作原理；3.掌握电动汽车电动汽车开关磁阻电机的更换操作。重点：开关磁阻电机结构；难点：开关磁阻电机的工作原理。一任务描述二任务分析三信息收集四制定方案五任务实施六总结评价教学流程一、任务描述一辆2016年生产的卡罗拉双擎汽车，出现了驻车机构故障，需要对车辆驻车电机进行拆卸修复，假如你是技师，应如何操作呢？二、任务分析1.电动汽车开关磁阻有哪些部件组成？2.电动汽车开关磁阻电机如何工作？3.开关磁阻如何更换？

三、收集信息

开关磁阻电机（SwitchedReluctanceMotor：SRM）又称反应式同步电动机，是一种新型调速电机。相比其他类型的驱动电机而言，开关磁阻电机的结构最为简单，定子、转子均为普通硅钢片叠压而成的双凸极结构，转子上没有绕组，只是利用磁场中可移动部件企图使磁路磁阻最小的原理，即磁通总是沿磁阻最小的路径闭合，因磁场的扭曲产生切向拉力，因此它的结构原则是要求转子旋转时磁路的磁阻要有尽可能大的变化。定子装有简单的集中绕组，具有结构简单坚固、可靠性高、质量轻、成本低、效率高、温升低、易于维修等诸多优点。而且它具有直流调速系统的可控性好的优良特性，同时适用于恶劣环境，非常适合作为电动汽车的驱动电机使用。三、收集信息一、开关磁阻的结构开关磁阻电机由定子、转子、位置传感器、外壳、接线柱等部件组成。其中定子和转子的凸极有很多组合方式，开关磁阻电动机的定子凸极数量为偶数，转子凸极也为偶数，一般转子比定子少两个，共同组成不同极数的开关磁阻电动机。最常见的三相6/4开关磁阻电动机定子上有6个凸极，转子有4个凸极；四相8/6开关磁阻电动机定子上有8个凸极，转子上有6个凸极。定子、转子凸极组合方案见表。三、收集信息定子、转子凸极组合方案a）6/4极b）8/6极c）12/8极一、开关磁阻的结构三、收集信息一、开关磁阻的结构三、收集信息二、开关磁阻的工作原理三相开关磁阻电动机的剖面如图所示。从图可以看出当按W、V、U的顺序向定子绕组轮流通电时，定子便产生按顺序变换的磁场，电动机的转子即连续不断逆时针转动。反之，如果按U、V、W改变定子绕组通电顺序，就可以改变开关磁阻电动机转子转动的方向。三、收集信息二、开关磁阻的工作原理控制器总成通过相位交错（A相和B相）的2个霍尔集成电路（位于转角传感器内）的脉冲和计数检测电动机旋转方向、旋转范围和移动范围。检测到移动范围后，存储在控制器存储器内。三、收集信息二、开关磁阻的工作原理位置传感器工作特性三、收集信息三、开关磁阻的性能特点1.调速范围宽、控制灵活，易于实现各种特殊要求的转矩——速度特性，SRM起动转矩大、低速性能好，没有异步电机在起动时所出现的冲击电流的现象。在恒转矩区，由于电机转速较低，电机反电动势小，因此需过对电流进行斩波限幅——电流斩波控（CCC)方式，也可采用调节相绕组外加电压有效值的电压PWM控制方式；在恒功率区，通过调节主开关的开通角和关断角取得恒功率的特性，即角度位置控制（APC）方式；2.制造和维护方便；3.运转效率高，由于SRM控制灵活，易在很宽转速范围内实现高效节能控制；4.可四象限运行，具有较强的再生制动能力；三、收集信息三、开关磁阻的性能特点5.结构简单、成本低、制造工艺简单，其转子无绕组，可工作于极高速定子为集中绕组、嵌放容易、端部短而牢固、工作可靠，适用于各种恶劣、高温甚至强振动环境；6.转矩方向与电流方向无关，从而减少功率变换器的开关器件数量，减低了成本，同时功率变换器元件减少，也不会出现直通故障，且可靠性高，控制方便，可四象限运行容易实现正转、反转和起动、制动等特定的调节控制；7.损耗小，主要产生在定子，电机易于冷却，电机转子不存在励磁及转差损耗，由于功率变换元器件少，相应的损耗也小；8.可控参数多、调速性能好，可控参数有主开关开通角、主开关关断角、相电流幅值和直流电源电压；9.适于频繁起、停及正、反转运行；三、收集信息三、开关磁阻的性能特点开关磁阻电机的不足：SRM结构虽然很简单，但其设计和控制较复杂。由于其磁极端部的严重磁饱和以及磁和沟槽的边缘效应，使得SRM设计和控制非常困难和精细，而且SRM还经常引发噪声问题。四、制定方案

本次实训任务主要是完成对开关磁阻电机拆卸与安装。分组查阅相关资料，学习开关磁阻电机基本结构知识，制订就车拆装的任务方案。五、任务实施SETP1从丰田P410混合动力传动桥总成拆下3个换档控制器总成螺栓和换档执行器总成。五、任务实施SETP2拆卸电机固定螺栓。五、任务实施SETP3拆卸电机及减速机构。五、任务实施SETP4观察电机内部结构并标注电机部件名称。五、任务实施SETP5测量电机线圈阻值。五、任务