项目二电机驱动系统项目二电机驱动系统课件

项目二电机驱动系统项目二电机驱动系统第二节解析驱动电机工作原理解析驱动电机工作原理3.明确其对车辆动力性能的影响1.主流电动汽车驱动系统2.电机分类构造及其工作原理1.主流电动汽车驱动系统

电动汽车动力性非常出色，百公里加速时间经常在5秒以内，具有超强的性能。常见家用1.6排量燃油轿车百公里加速一般超过12秒。SUV一般在9-15秒。1.主流电动汽车驱动系统三相感应异步电动机三相永磁同步电动机

三相：两类电机都是由三相电压驱动。感应异步电动机采用感应异步电动机的电动汽车，以特斯拉电动汽车为代表。2.电机分类构造及工作原理感应异步电动机是由尼古拉·特斯拉，于1887年发明成功的，最主要制作原材料是铜导线，电机定子凭借绕阻中的交流电产生不停旋转的电磁场，电机转子做切割磁感线运动，产生感应电流以及感应磁场。2.电机分类构造及工作原理n1为定子磁场转速，n为电机转速，异步电动机的转速变化范围为0到n1，相应的转差率在0-1之间，理论上1为最大转距对应的转差率。定子和转子磁场相互吸引，使得转子不停转动，这就是感应名称的由来。又因为感应异步电动机转子转速始终小于定子磁场的转速，所以称之为异步电机。我国稀土资源丰富，国内电动车生产厂多采用永磁同步电动机，永磁同步电动机具有效率高、体积小、重量轻、以及可靠性高等优点。2.电机分类构造及工作原理电动机静止时，给定子绕阻通入三相对称电流产生定子旋转磁场。定子旋转磁场相对于转子旋转，在笼形绕阻内产生电流，形成转子旋转磁场。定子旋转磁场与转子磁场相互作用产生异步转矩，使转子由静止开始加速转动。2.电机分类构造及工作原理定子绕阻永磁同步电动机的启动和运行永磁体转子鼠笼绕阻在这个过程中，转子永磁磁场，与定子旋转磁场转速不同，会产生交变转矩。当转子加速到速度接近同步转速的时候，转子永磁磁场与定子旋转磁场转速接近相等，定子转速磁场速度稍大于转子永磁磁场。他们相互作用产生转距，将转子迁入同步运行状态。2.电机分类构造及工作原理它与定子旋转磁场相互作用产生驱动扭矩，永磁同步电机是靠转子绕阻的一步转矩实现启动的。启动完成后，转子绕阻不再起作用，由永磁体和定子绕组产生磁场，相互作用产生驱动转矩。2.电机分类构造及工作原理永磁同步电机在电路图中用M表示，通过消耗三相交流电能转化为转动机械能，向减速器总成输出扭矩。三相交流电在电路图中用U、V、W表示，实际电缆颜色分别对应黄色、绿色、红色。2.电机分类构造及工作原理电动机在全转速区间均可获得最大转矩，虽然EV160电动机只有30千瓦功率，但是在起步瞬时能够获得53千瓦，瞬时功率输出峰值扭矩高达180牛米。3.对车辆动力性能的影响两种感应电机转子的转速小于定子绕阻产生磁场的旋转速度时，电动机对外输出动力。转速都取决于定子绕阻中交流电的频率。此外用电机控制器控制交流电的电压，就可以控制电机的扭矩，从而控制电动汽车的车速。3.对车辆动力性能的影响特斯拉汽车，电机调速范围从0-18,000转每分钟，加速性能大大优于燃油汽车的发动机，当降低输入到电机的电流的频率，从而降低磁场的旋转速度，使得转子的转速高于磁场的转速的时候，此时电动机变成了发电机，对外发出三相交流电，经过电机控制器逆变，变为高压支流电，再经过高压控制盒对动力电池充电。磁场的旋转速度电动机变成了发电机三相交流电高压支流电高压控制盒对动气电池充电3.对车辆动力性能的影响轻点制动踏板或者仅抬起加速踏板，制动能量回收系统就会启动，汽车巨大的动能可以部分转化为电能，而不是全部转化为刹车片上的热能浪费掉。发电的同时转子受到反向的电磁力，从而给驱动轮施加了制动力，制动能量回收功能降低了刹车片损耗，更节能增效。3.对车辆动力性能的影响解析驱动电机工作原理

燃油汽车发动机无法直接产生旋转运动，而是将活塞的上下直线运动转化为旋转运动。

感应电动机可以直接产生旋转运动均匀输出动力，所以感应电动机可以省去发动机上很多部件。随着技