第4章 驅(qū)動電動機2

1、規(guī)格嚴格 功夫到家（威海）（威海）HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING汽車工程學院汽車工程學院電動汽車技術(shù)與原理 第 1 頁4. 1概述概述4. 2直流電動機直流電動機4. 3交流異步電動機交流異步電動機4. 4開關(guān)磁阻電動機開關(guān)磁阻電動機4. 5永磁同步電動機永磁同步電動機4. 6其它電動機其它電動機4. 7新能源汽車驅(qū)動系統(tǒng)的發(fā)展方向新能源汽車驅(qū)動系統(tǒng)的發(fā)展方向規(guī)格嚴格 功夫到家（威海）（威海）HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGI

2、NEERING汽車工程學院汽車工程學院電動汽車技術(shù)與原理 第 2 頁4. 1. 1 新能源汽車電動機驅(qū)動系統(tǒng)的種類和特點4. 1. 2 新能源汽車對電動機的性能要求4. 1. 3 電動車用電動機的分類4.1 4.1 概述概述規(guī)格嚴格 功夫到家（威海）（威海）HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING汽車工程學院汽車工程學院電動汽車技術(shù)與原理 第 3 頁1. 純電動汽車的電動機驅(qū)動系統(tǒng)l單電動機驅(qū)動的純電動汽車中使用的電動機，不需要太大的變速范圍，可有效使用較小容量的永磁電動機；因為有差速減速器，并且不需要太大的變

3、速范圍，故可采用無離合器和傳動裝置的傳動系統(tǒng)。l沒有傳動裝置，運轉(zhuǎn)更加容易，但這樣也需要低速大轉(zhuǎn)矩、速度變化區(qū)域大的電動機。l去除了差速器的系統(tǒng)稱為無差速系統(tǒng)，這種電動機是把傳統(tǒng)電動機的定子變成可動的結(jié)構(gòu)；另一方面，當轉(zhuǎn)子上電的時候可以相互反向回轉(zhuǎn)。l雙電動機驅(qū)動方式分為前后驅(qū)動和雙輪轂式電動機兩類，雙輪轂電動機及其逆變器的制造成本價較高。l四輪轂式電動機把電動機組裝在輪轂中，機構(gòu)更緊湊。4.1.1 新能源汽車電動機驅(qū)動系統(tǒng)的種類和特點規(guī)格嚴格 功夫到家（威海）（威海）HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING汽

4、車工程學院汽車工程學院電動汽車技術(shù)與原理 第 4 頁2. 混合動力電動汽車的電動機驅(qū)動系統(tǒng)4.1.1 新能源汽車電動機驅(qū)動系統(tǒng)的種類和特點（1）串聯(lián)式混合動力汽車 串聯(lián)式混合動力汽車解決了純電動車續(xù)駛里程短這個 難題，行駛中或者停車時由能量源向電池充電。能量源與車輪在結(jié)構(gòu)上沒有機械連接，因此驅(qū)動系統(tǒng) 的結(jié)構(gòu)具有更大的自由度。 規(guī)格嚴格 功夫到家（威海）（威海）HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING汽車工程學院汽車工程學院電動汽車技術(shù)與原理 第 5 頁串聯(lián)式混合動力汽車的能量流動（以發(fā)動機為能源）規(guī)格嚴格 功夫

5、到家（威海）（威海）HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING汽車工程學院汽車工程學院電動汽車技術(shù)與原理 第 6 頁串聯(lián)式混合動力汽車的能量流動 （以燃料電池為能源）規(guī)格嚴格 功夫到家（威海）（威海）HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING汽車工程學院汽車工程學院電動汽車技術(shù)與原理 第 7 頁2. 混合動力電動汽車的電動機驅(qū)動系統(tǒng)4.1.1 新能源汽車電動機驅(qū)動系統(tǒng)的種類和特點（2）并聯(lián)式混合動力汽車 l并聯(lián)式混合動力汽車驅(qū)動系統(tǒng)

6、中裝載的電動機/發(fā)電機，根 據(jù)制動或驅(qū)動需求，發(fā)動機隨著運轉(zhuǎn)狀況改變轉(zhuǎn)速和輸出 功率。l制動時，電動機/發(fā)電機處在發(fā)電機模式，電池回收電力。l啟動、加速時，作為電動機提供驅(qū)動轉(zhuǎn)矩。 規(guī)格嚴格 功夫到家（威海）（威海）HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING汽車工程學院汽車工程學院電動汽車技術(shù)與原理 第 8 頁2. 混合動力電動汽車的電動機驅(qū)動系統(tǒng)4.1.1 新能源汽車電動機驅(qū)動系統(tǒng)的種類和特點（3）混聯(lián)式混合動力汽車 混聯(lián)式混合驅(qū)動方式具有發(fā)電機和電動機。與同樣具有發(fā)電機和電動機的串聯(lián)式混合動力汽車不 同，發(fā)動

7、機與車輪通過機械結(jié)構(gòu)連接到一起。盡管電動機的設計容量較小，但是在小功率時可作為純 電動汽車運轉(zhuǎn)，能實現(xiàn)多種驅(qū)動方式。對于內(nèi)燃機汽車來說，在路況惡劣需要頻繁啟動和停止 的行駛條件下，可回收制動使之相對節(jié)省一些燃油。 規(guī)格嚴格 功夫到家（威海）（威海）HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING汽車工程學院汽車工程學院電動汽車技術(shù)與原理 第 9 頁 （1）體積小、重量輕； （2）在整個運行范圍內(nèi)的高效率； （3）低速大轉(zhuǎn)矩特性及較寬范圍內(nèi)的恒功率特性； （4）高可靠性； （5）高電壓； （6）電氣系統(tǒng)安全性高。4.1.

8、24.1.2 新能源汽車對電動機的性能要求規(guī)格嚴格 功夫到家（威海）（威海）HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING汽車工程學院汽車工程學院電動汽車技術(shù)與原理 第 10 頁4.1.34.1.3 電動車用電動機的分類新能源汽車經(jīng)常采用的驅(qū)動電動機包括直流電動機、交 流異步電動機、永磁電動機和開關(guān)磁阻電動機。最早應用于電動汽車的是直流電動機，這種電動機的優(yōu) 點是控制性能好、成本低。隨著電子技術(shù)、機械制造技術(shù)和自動控制技術(shù)的發(fā)展， 交流異步電動機、永磁電動機和開關(guān)磁阻電動機表現(xiàn)出 比直流電動機更加優(yōu)越的性能，這些電動

9、機正在逐步取 代直流電動機。電動汽車技術(shù)與原理 第 11 頁電動車用電動機的分類電動汽車技術(shù)與原理 第 12 頁返回電動汽車用電動機基本性能比較 規(guī)格嚴格 功夫到家（威海）（威海）HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING汽車工程學院汽車工程學院電動汽車技術(shù)與原理 第 13 頁4. 2. 1 直流電動機的分類直流電動機的分類4. 2. 2 直流電動機的工作原理直流電動機的工作原理4. 2. 3 直流電動機的結(jié)構(gòu)直流電動機的結(jié)構(gòu)4. 2. 4 電動汽車用直流電動機電動汽車用直流電動機4. 2. 5直流電動機的調(diào)速方

10、法直流電動機的調(diào)速方法規(guī)格嚴格 功夫到家（威海）（威海）HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING汽車工程學院汽車工程學院電動汽車技術(shù)與原理 第 14 頁1. 他勵式直流電動機2. 并勵式直流電動機3. 串勵式直流電動機4. 復勵式直流電動機4.2.1 4.2.1 直流電動機的分類直流電動機的分類規(guī)格嚴格 功夫到家（威海）（威海）HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING汽車工程學院汽車工程學院電動汽車技術(shù)與原理 第 15 頁 定子

11、有一對N、S極，電樞繞組的末端分別接到兩個換向片上，正、負電刷A和B分別與兩個換向片接觸。 如果給兩個電刷加上直流電源，則有直流電流從電刷A流入，從電刷B流出。根據(jù)電磁力定律，載流導體受到電磁力的作用，其方向可用左手定則判定，兩段導體受到的力形成了一個轉(zhuǎn)矩，使得轉(zhuǎn)子逆時針轉(zhuǎn)動。 外加的電源是直流的，但由于電刷和換向片的作用，在線圈中流過電流是交流的，其產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩方向卻是不變的。4.2.2 4.2.2 直流電動機的工作原理規(guī)格嚴格 功夫到家（威海）（威海）HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING汽車工程學院汽車工

12、程學院電動汽車技術(shù)與原理 第 16 頁導體ab處于N極下 導體ab處于S極下規(guī)格嚴格 功夫到家（威海）（威海）HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING汽車工程學院汽車工程學院電動汽車技術(shù)與原理 第 17 頁1. 定子部分l（1）主磁極l（2）機座l（3）換向極l（4）電刷裝置4.2.34.2.3 直流電動機的結(jié)構(gòu)2. 轉(zhuǎn)子部分l（1）電樞鐵心l（2）電樞繞組l（3）換向器電動汽車技術(shù)與原理 第 18 頁直流電動機結(jié)構(gòu)圖(一)電動汽車技術(shù)與原理 第 19 頁直流電動機結(jié)構(gòu)圖(二)規(guī)格嚴格 功夫到家（威海）（威海）

13、HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING汽車工程學院汽車工程學院電動汽車技術(shù)與原理 第 20 頁1. 直流電動機的驅(qū)動特性l基本轉(zhuǎn)速以下為恒轉(zhuǎn)矩區(qū)，基本轉(zhuǎn)速以上為恒功率區(qū)。l在恒轉(zhuǎn)矩區(qū)，勵磁電流保持不變，改變電樞電壓來控制轉(zhuǎn)矩。l在高速恒功率區(qū)，電樞電壓不變，改變勵磁電流或弱磁來控制轉(zhuǎn)矩。l這種特性很適合汽車對動力源低速高轉(zhuǎn)矩、高速低轉(zhuǎn)矩的使用需求。l直流電動機結(jié)構(gòu)簡單，易于平滑調(diào)速，加之控制技術(shù)成熟，所以幾乎所有早期的電動車都是采用直流電動機。4.2.44.2.4 電動汽車用直流電動機規(guī)格嚴格 功夫到家（威海

14、）（威海）HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING汽車工程學院汽車工程學院電動汽車技術(shù)與原理 第 21 頁直流電動機的驅(qū)動特性 規(guī)格嚴格 功夫到家（威海）（威海）HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING汽車工程學院汽車工程學院電動汽車技術(shù)與原理 第 22 頁2. 直流電動機的特點l（1）調(diào)速性能好l（2）啟動力矩大l（3）控制簡單l（4）有易損件4.2.44.2.4 電動汽車用直流電動機規(guī)格嚴格 功夫到家（威海）（威海）HARB

15、IN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING汽車工程學院汽車工程學院電動汽車技術(shù)與原理 第 23 頁3. 電動汽車用直流電動機的要求l（1）抗振動性l（2）對環(huán)境的適應性l（3）低損耗性l（4）抗負荷波動性l（5）小型、輕量化l（6）免維護性4.2.44.2.4 電動汽車用直流電動機規(guī)格嚴格 功夫到家（威海）（威海）HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING汽車工程學院汽車工程學院電動汽車技術(shù)與原理 第 24 頁 4. 直流電動機的應用l電動

16、汽車所使用的直流電動機主要是他勵式直流電動機、串勵式直流電動機、復勵式直流電動機3種類型。l小功率（100kW）的電動機采用串勵式，可用在要求低速、高轉(zhuǎn)矩的大型專用電動車上，如電動礦石搬運車、電動玻璃搬運車等。4.2.44.2.4 電動汽車用直流電動機規(guī)格嚴格 功夫到家（威海）（威海）HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING汽車工程學院汽車工程學院電動汽車技術(shù)與原理 第 25 頁4.2.5 4.2.5 直流電動機的調(diào)速方法電磁轉(zhuǎn)矩 轉(zhuǎn)速 ameIKTeaKRIUn改變電樞電壓調(diào)速是直流 調(diào)速系統(tǒng)采用的主要方法

17、直流電動機的物理模型 規(guī)格嚴格 功夫到家（威海）（威海）HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING汽車工程學院汽車工程學院電動汽車技術(shù)與原理 第 26 頁4.2.5 4.2.5 直流電動機的調(diào)速方法常用的可控直流電源（1）旋轉(zhuǎn)變流機組（2）靜止可控整流器（3）直流斬波器或脈寬調(diào)制變換器規(guī)格嚴格 功夫到家（威海）（威海）HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING汽車工程學院汽車工程學院電動汽車技術(shù)與原理 第 27 頁旋轉(zhuǎn)變流機組供電的

18、直流調(diào)速系統(tǒng)規(guī)格嚴格 功夫到家（威海）（威海）HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING汽車工程學院汽車工程學院電動汽車技術(shù)與原理 第 28 頁晶閘管-電動機調(diào)速系統(tǒng)原理框圖規(guī)格嚴格 功夫到家（威海）（威海）HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING汽車工程學院汽車工程學院電動汽車技術(shù)與原理 第 29 頁直流斬波器原理電路及輸出電壓波形返回規(guī)格嚴格 功夫到家（威海）（威海）HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY

19、SCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING汽車工程學院汽車工程學院電動汽車技術(shù)與原理 第 30 頁 異步電動機又稱感應電動機。氣隙旋轉(zhuǎn)磁場與轉(zhuǎn)子繞組感應電流相互作用產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩。實現(xiàn)電能量轉(zhuǎn)換為機械能量的一種交流電動機。 主要內(nèi)容：主要內(nèi)容： 基本結(jié)構(gòu)基本結(jié)構(gòu) 工作原理工作原理 機械特性機械特性 控制方法控制方法 規(guī)格嚴格 功夫到家（威海）（威海）HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING汽車工程學院汽車工程學院電動汽車技術(shù)與原理 第 31 頁電動機的分類電動機的分類交流電動機交流電動機電電

20、動動機機直流電動機直流電動機異步機異步機同步機同步機他勵、異勵、串勵、復勵他勵、異勵、串勵、復勵單相異步電動機單相異步電動機兩相異步電動機兩相異步電動機三相異步電動機三相異步電動機鼠籠式鼠籠式繞線式繞線式轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)繞組繞組相數(shù)相數(shù)規(guī)格嚴格 功夫到家（威海）（威海）HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING汽車工程學院汽車工程學院電動汽車技術(shù)與原理 第 32 頁YBZXAC轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子定子定子定子繞組定子繞組（三相）（三相）機機 座座規(guī)格嚴格 功夫到家（威海）（威海）HARBIN INSTITUTE OF TEC

21、HNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING汽車工程學院汽車工程學院電動汽車技術(shù)與原理 第 33 頁三相異步機的結(jié)構(gòu)三相異步機的結(jié)構(gòu)電動汽車技術(shù)與原理 第 34 頁上一頁上一頁下一頁下一頁返返 回回下一節(jié)下一節(jié)1). .定子定子鐵心：鐵心：內(nèi)周有槽的硅鋼片內(nèi)周有槽的硅鋼片 疊成。疊成。U1 -U2V1 -V2W1-W2三相繞組三相繞組機座：機座：鑄鋼或鑄鐵鑄鋼或鑄鐵端蓋：固定、支撐、防護端蓋：固定、支撐、防護定子定子:產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場定子三相繞組的六個出線頭可根據(jù)需要靈活地接定子三相繞組的六個出線頭可根據(jù)需要靈活地接成星形（成星形（Y形）或三角形（形）

22、或三角形（形）。形）。聯(lián)結(jié)聯(lián)結(jié)Y聯(lián)結(jié)聯(lián)結(jié)電動汽車技術(shù)與原理 第 36 頁Y/ 接法接法 Y 接法：接法： 接法：接法：AB CZX YA B CZX YABCXYZAZBYXCABCXYZ接線盒：接線盒：電動汽車技術(shù)與原理 第 37 頁轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子: : 在旋轉(zhuǎn)磁場作用下，產(chǎn)生感應電動勢或電流。在旋轉(zhuǎn)磁場作用下，產(chǎn)生感應電動勢或電流。鼠籠轉(zhuǎn)子鼠籠轉(zhuǎn)子鐵心：鐵心：由外周有槽的硅鋼片疊成。由外周有槽的硅鋼片疊成。 (1) 鼠籠式轉(zhuǎn)子鼠籠式轉(zhuǎn)子 鐵心槽內(nèi)放銅條，端鐵心槽內(nèi)放銅條，端 部用短路環(huán)形成一體。部用短路環(huán)形成一體。 或鑄鋁形成轉(zhuǎn)子繞組?；蜩T鋁形成轉(zhuǎn)子繞組。(2) 繞線式轉(zhuǎn)子繞線式轉(zhuǎn)子 同定子繞組

23、一樣，也分為三相，并且接成星形。同定子繞組一樣，也分為三相，并且接成星形。上一頁上一頁下一頁下一頁返返 回回上一節(jié)上一節(jié)下一節(jié)下一節(jié) 另一端分別接滑環(huán)，可外接電阻另一端分別接滑環(huán)，可外接電阻規(guī)格嚴格 功夫到家（威海）（威海）HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING汽車工程學院汽車工程學院電動汽車技術(shù)與原理 第 38 頁鼠籠式：鼠籠式： 結(jié)構(gòu)簡單、價格低廉、工作可靠；不能人為改結(jié)構(gòu)簡單、價格低廉、工作可靠；不能人為改變電動機的機械特性。變電動機的機械特性。繞線式：繞線式： 結(jié)構(gòu)復雜、價格較貴、維護工作量大；轉(zhuǎn)子結(jié)

24、構(gòu)復雜、價格較貴、維護工作量大；轉(zhuǎn)子外加電阻可人為改變電動機的機械特性。外加電阻可人為改變電動機的機械特性。上一頁上一頁下一頁下一頁返返 回回上一節(jié)上一節(jié)下一節(jié)下一節(jié)電動汽車技術(shù)與原理 第 39 頁三相異步電動機的銘牌數(shù)據(jù)三相異步電動機的銘牌數(shù)據(jù) 三相異步電動機三相異步電動機型型 號號 Y132S6功功 率率 3 kW 頻頻 率率 50Hz電電 壓壓 380 V 電電 流流 7.2 A 聯(lián)聯(lián) 結(jié)結(jié) Y轉(zhuǎn)轉(zhuǎn) 速速 960r/min 功率因數(shù)功率因數(shù) 0.76 絕緣等級絕緣等級 B1.1.型號型號 Y132S6Y系列異步機系列異步機機座中心高度機座中心高度機座長度代號機座長度代號 2p = 6n0

25、 = 1 000 r/min2. 額定功率額定功率 PN PN = 3 kW軸上輸出軸上輸出機械功率機械功率的額定值的額定值3. 額定電壓額定電壓 UN UN = 380 V定子三相繞組應施加的定子三相繞組應施加的線電壓線電壓磁極數(shù)磁極數(shù)上一頁上一頁下一頁下一頁返返 回回上一節(jié)上一節(jié)下一節(jié)下一節(jié)電動汽車技術(shù)與原理 第 40 頁4. 額定電流額定電流 IN IN = 7.2A 三相異步電動機三相異步電動機型型 號號 Y132S6功功 率率 3 kW 頻頻 率率 50Hz電電 壓壓 380 V 電電 流流 7.2 A 聯(lián)聯(lián) 結(jié)結(jié) Y轉(zhuǎn)轉(zhuǎn) 速速 960r/min 功率因數(shù)功率因數(shù) 0.76 絕緣等級

26、絕緣等級 B定子三相繞組的額定定子三相繞組的額定線電流線電流上一頁上一頁下一頁下一頁返返 回回上一節(jié)上一節(jié)下一節(jié)下一節(jié)6. 額定轉(zhuǎn)速額定轉(zhuǎn)速nN電機在額定電壓、額定負載下運行時的電機在額定電壓、額定負載下運行時的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速。5. 聯(lián)結(jié)方式聯(lián)結(jié)方式通常三相異步電動機通常三相異步電動機3kW以下者，聯(lián)結(jié)成星形，以下者，聯(lián)結(jié)成星形，4kW以上者，聯(lián)結(jié)成三角形。以上者，聯(lián)結(jié)成三角形。三相異步電動機的銘牌數(shù)據(jù)三相異步電動機的銘牌數(shù)據(jù)電動汽車技術(shù)與原理 第 41 頁 三相異步電動機三相異步電動機型型 號號 Y132S6功功 率率 3 kW 頻頻 率率 50Hz電電 壓壓 380 V 電電 流流 7.

27、2 A 聯(lián)聯(lián) 結(jié)結(jié) Y轉(zhuǎn)轉(zhuǎn) 速速 960r/min 功率因數(shù)功率因數(shù) 0.76 絕緣等級絕緣等級 B8. 8. 絕緣等級絕緣等級指電機絕緣材料能夠承受的極限溫度等級，分指電機絕緣材料能夠承受的極限溫度等級，分為為A、E、B、F、H五級，五級，A級最低級最低(105(105C)C)，H級最高級最高(180(180C)C)。7. 額定功率因數(shù)額定功率因數(shù)N = cos N上一頁上一頁下一頁下一頁返返 回回上一節(jié)上一節(jié)下一節(jié)下一節(jié)三相異步電動機的銘牌數(shù)據(jù)三相異步電動機的銘牌數(shù)據(jù)規(guī)格嚴格 功夫到家（威海）（威海）HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOM

28、OBILE ENGINEERING汽車工程學院汽車工程學院電動汽車技術(shù)與原理 第 42 頁n0nei2 2 三相異步電動機工作原理三相異步電動機工作原理NSf磁鐵磁鐵閉合閉合線圈線圈AXYCBZ 6010pfn BlvBliFvF0nNS電動汽車技術(shù)與原理 第 44 頁 線圈跟著磁鐵轉(zhuǎn)線圈跟著磁鐵轉(zhuǎn)兩者轉(zhuǎn)動方向一致兩者轉(zhuǎn)動方向一致 結(jié)論：結(jié)論：異步異步 線圈比磁場轉(zhuǎn)得慢線圈比磁場轉(zhuǎn)得慢0nnn0neiNSf電動汽車技術(shù)與原理 第 45 頁（1）旋轉(zhuǎn)磁場的產(chǎn)生）旋轉(zhuǎn)磁場的產(chǎn)生AYCBZ異步機中旋轉(zhuǎn)磁場代替了旋轉(zhuǎn)磁極異步機中旋轉(zhuǎn)磁場代替了旋轉(zhuǎn)磁極AiBiCimIt0n()電流出電流出( )電流入電

29、流入X240sin120sinsintIitIitIimCmBmA1）旋轉(zhuǎn)磁場）旋轉(zhuǎn)磁場電動汽車技術(shù)與原理 第 46 頁0tAXYCBZNSAiBiCimItBiAXBYCZAiCi合成磁場方向：合成磁場方向：向下向下電動汽車技術(shù)與原理 第 47 頁 60tAXYCBZSN0n60120t其它電流角度下其它電流角度下的磁場方向：的磁場方向：AiBiCitmI0nAXYCBZSN180tXBZ0nAYCNS規(guī)格嚴格 功夫到家（威海）（威海）HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING汽車工程學院汽車工程學院電動汽車技

30、術(shù)與原理 第 48 頁上一頁上一頁下一頁下一頁返回返回上一節(jié)上一節(jié)下一節(jié)下一節(jié) 二極旋轉(zhuǎn)磁場二極旋轉(zhuǎn)磁場規(guī)格嚴格 功夫到家（威海）（威海）HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING汽車工程學院汽車工程學院電動汽車技術(shù)與原理 第 49 頁 極對數(shù)極對數(shù)p（2）旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速）旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速n0 同步轉(zhuǎn)速同步轉(zhuǎn)速如何改變旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速？如何改變旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速？ Y 型接法，每相繞組有一個線圈，型接法，每相繞組有一個線圈，按右圖放入定子槽內(nèi)按右圖放入定子槽內(nèi);合成旋轉(zhuǎn)磁場只有一對磁極，極對合成旋轉(zhuǎn)磁場只有一對磁極，極對

31、數(shù)為數(shù)為 1, p = 1U1U2V1V2W2W1上一頁上一頁下一頁下一頁返回返回上一節(jié)上一節(jié)下一節(jié)下一節(jié)U1U2V1V2W1W2i3i1i2電動汽車技術(shù)與原理 第 50 頁 Y Y 型接法，每相繞組用兩個線圈串聯(lián)型接法，每相繞組用兩個線圈串聯(lián), ,按下圖放入定子槽；按下圖放入定子槽；形成的磁場是兩對磁極，形成的磁場是兩對磁極，p = 2 U1U2U3U4V1V4V2V3W4W1W2W3上一頁上一頁下一頁下一頁返回返回上一節(jié)上一節(jié)下一節(jié)下一節(jié)i2W2V4U1V1W1U2V2W3U3U4V3W4i1i3 三相繞組三相繞組 四極旋轉(zhuǎn)磁場四極旋轉(zhuǎn)磁場電動汽車技術(shù)與原理 第 51 頁上一頁上一頁下一頁

32、下一頁返回返回上一節(jié)上一節(jié)下一節(jié)下一節(jié)電動汽車技術(shù)與原理 第 52 頁電流變化一周電流變化一周 旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)一圈旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)一圈電流每秒鐘變化電流每秒鐘變化 50 周周 旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn) 50 圈圈 旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn) 3000 圈圈電流每分鐘變化電流每分鐘變化 (5060) 周周p = 1 時：時：電流變化一周電流變化一周 旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)半圈旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)半圈電流每秒鐘變化電流每秒鐘變化 50 周周 旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn) 25 圈圈 旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn) 1500 圈圈電流每分鐘變化電流每分鐘變化 (2560) 周周p = 2 時：時：上一頁上一頁下一頁下一頁返回返回上一節(jié)上一節(jié)下一節(jié)下一節(jié)電動汽

33、車技術(shù)與原理 第 53 頁三相異步電動機的同步轉(zhuǎn)速三相異步電動機的同步轉(zhuǎn)速p 為任意值時：為任意值時：上一頁上一頁下一頁下一頁返回返回上一節(jié)上一節(jié)下一節(jié)下一節(jié)2p180分）轉(zhuǎn)/( 50011p360分）轉(zhuǎn)/( 0003極對數(shù)極對數(shù)每個電流周期每個電流周期磁場轉(zhuǎn)過的空間角度磁場轉(zhuǎn)過的空間角度同步轉(zhuǎn)速同步轉(zhuǎn)速Hz)50(1 f3p120分）轉(zhuǎn)/( 00014p分分）轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)/( 75090分）轉(zhuǎn)/( 600pfn 電動汽車技術(shù)與原理 第 54 頁旋轉(zhuǎn)方向：取決于三相電流的相序。旋轉(zhuǎn)方向：取決于三相電流的相序。（3）旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)向）旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)向旋轉(zhuǎn)磁場是沿著：旋轉(zhuǎn)磁場是沿著：U1V1W1U1U2V1V

34、2W2W1i1i2上一頁上一頁下一頁下一頁返返 回回上一節(jié)上一節(jié)下一節(jié)下一節(jié)L1L2L3U1U2V1V2W1W2i3i1i2ImOti3i1U1， i2V1， i3W1電動汽車技術(shù)與原理 第 55 頁旋轉(zhuǎn)磁場是沿著：旋轉(zhuǎn)磁場是沿著：U1W1V1U1U2V1V2W2W1L1L2L3U1U2V1V2W1W2i2i1i3i1U1， i2W1， i3V1任意對調(diào)兩根電源進線，磁場反轉(zhuǎn)。任意對調(diào)兩根電源進線，磁場反轉(zhuǎn)。上一頁上一頁下一頁下一頁返返 回回上一節(jié)上一節(jié)下一節(jié)下一節(jié)規(guī)格嚴格 功夫到家（威海）（威海）HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBI

35、LE ENGINEERING汽車工程學院汽車工程學院電動汽車技術(shù)與原理 第 56 頁2）工作原理）工作原理對稱三相繞組對稱三相繞組通入對稱三相電流通入對稱三相電流旋轉(zhuǎn)磁場旋轉(zhuǎn)磁場(磁場能量磁場能量)磁場切割磁場切割轉(zhuǎn)子繞組轉(zhuǎn)子繞組轉(zhuǎn)子繞組中轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生產(chǎn)生 e 和和 i轉(zhuǎn)子繞組在磁場中轉(zhuǎn)子繞組在磁場中受到電磁力的作用受到電磁力的作用轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)起來轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)起來機械負載機械負載旋轉(zhuǎn)起來旋轉(zhuǎn)起來三相交流電能三相交流電能輸出機械能量輸出機械能量上一頁上一頁下一頁下一頁返返 回回上一節(jié)上一節(jié)下一節(jié)下一節(jié)規(guī)格嚴格 功夫到家（威海）（威海）HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHO

36、OL OF AUTOMOBILE ENGINEERING汽車工程學院汽車工程學院電動汽車技術(shù)與原理 第 57 頁NS（1）電磁轉(zhuǎn)矩的產(chǎn)生）電磁轉(zhuǎn)矩的產(chǎn)生 用右手定則判斷轉(zhuǎn)用右手定則判斷轉(zhuǎn)子繞組中感應電流的子繞組中感應電流的方向方向 用左手定則判斷轉(zhuǎn)用左手定則判斷轉(zhuǎn)子繞組受到的電磁力子繞組受到的電磁力的方向的方向電磁力電磁力電磁轉(zhuǎn)矩電磁轉(zhuǎn)矩TT 與與 n0 同向同向上一頁上一頁下一頁下一頁返返 回回上一節(jié)上一節(jié)下一節(jié)下一節(jié) 工作原理示意圖工作原理示意圖規(guī)格嚴格 功夫到家（威海）（威海）HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGIN

37、EERING汽車工程學院汽車工程學院電動汽車技術(shù)與原理 第 58 頁電動機轉(zhuǎn)速電動機轉(zhuǎn)速 n 和旋轉(zhuǎn)磁場同步轉(zhuǎn)速和旋轉(zhuǎn)磁場同步轉(zhuǎn)速 n0關(guān)系關(guān)系電機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動方向與磁場旋轉(zhuǎn)的方向一致，電機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動方向與磁場旋轉(zhuǎn)的方向一致， 但但 n n0轉(zhuǎn)差率轉(zhuǎn)差率 :00nnns起動時起動時: n = 0， s = 1額定運行時額定運行時: s = 0.01 0.06 稱異步電動機或感應電動機稱異步電動機或感應電動機上一頁上一頁下一頁下一頁返返 回回上一節(jié)上一節(jié)下一節(jié)下一節(jié)0s 1電動汽車技術(shù)與原理 第 59 頁轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速亦可由轉(zhuǎn)差率求得轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速亦可由轉(zhuǎn)差率求得0)(1nns 例：例：一臺三相異步電動機，其額定

38、轉(zhuǎn)速一臺三相異步電動機，其額定轉(zhuǎn)速 nN =975 r/min，電源頻率，電源頻率 f1=50 Hz。 試求電動機的極對數(shù)和額定負載下的轉(zhuǎn)差率。試求電動機的極對數(shù)和額定負載下的轉(zhuǎn)差率。解：解：根據(jù)異步電動機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與旋轉(zhuǎn)磁場同步轉(zhuǎn)根據(jù)異步電動機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與旋轉(zhuǎn)磁場同步轉(zhuǎn)速的關(guān)系可知速的關(guān)系可知：n0=1000 r/min , 即即p=3額定轉(zhuǎn)差率額定轉(zhuǎn)差率為為2.5%100%10009751000%1000N0nnnS上一頁上一頁下一頁下一頁返返 回回上一節(jié)上一節(jié)下一節(jié)下一節(jié)規(guī)格嚴格 功夫到家（威海）（威海）HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTO

39、MOBILE ENGINEERING汽車工程學院汽車工程學院電動汽車技術(shù)與原理 第 60 頁起動時：起動時：n = 0, n = n0 轉(zhuǎn)子電磁感應最強轉(zhuǎn)子電磁感應最強 轉(zhuǎn)子電路電流的頻率：轉(zhuǎn)子電路電流的頻率： f2 = f1 當當n n 轉(zhuǎn)子電路電流的頻率轉(zhuǎn)子電路電流的頻率 f2 （ f1）穩(wěn)定運行時：穩(wěn)定運行時： n = n0n很小很小轉(zhuǎn)子電路頻率的變化轉(zhuǎn)子電路頻率的變化上一頁上一頁下一頁下一頁返返 回回上一節(jié)上一節(jié)下一節(jié)下一節(jié)規(guī)格嚴格 功夫到家（威海）（威海）HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING汽車工

40、程學院汽車工程學院電動汽車技術(shù)與原理 第 61 頁2f取決于轉(zhuǎn)子和旋轉(zhuǎn)磁場的相對速度取決于轉(zhuǎn)子和旋轉(zhuǎn)磁場的相對速度1000026060SfPnnnnPnnf轉(zhuǎn)子電路電流的頻率轉(zhuǎn)子電路電流的頻率規(guī)格嚴格 功夫到家（威海）（威海）HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING汽車工程學院汽車工程學院電動汽車技術(shù)與原理 第 62 頁機械角度機械角度 一個圓周幾何角度是360 稱為360機械角度電角度電角度 按正弦規(guī)律隨時間變化的物理量交變一次 稱為360電角度電角度和機械角度的關(guān)系電角度和機械角度的關(guān)系u 在電機中，導體經(jīng)

41、過一對磁極，感應電動勢交變在電機中，導體經(jīng)過一對磁極，感應電動勢交變一次，對應的一次，對應的電角度電角度為為360360u 電機極對數(shù)為電機極對數(shù)為p p，一個圓周代表，一個圓周代表p p360360電角度，電角度，轉(zhuǎn)子機械角度轉(zhuǎn)子機械角度對應的電角度為對應的電角度為 p p 電機轉(zhuǎn)子電機轉(zhuǎn)子 機械角度與電角度機械角度與電角度規(guī)格嚴格 功夫到家（威海）（威海）HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING汽車工程學院汽車工程學院電動汽車技術(shù)與原理 第 63 頁（2）電磁轉(zhuǎn)矩的方向）電磁轉(zhuǎn)矩的方向 轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的方向轉(zhuǎn)子旋

42、轉(zhuǎn)的方向 與旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)向相同與旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)向相同。電磁轉(zhuǎn)矩的方向與旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)向一致。電磁轉(zhuǎn)矩的方向與旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)向一致。上一頁上一頁下一頁下一頁返返 回回上一節(jié)上一節(jié)下一節(jié)下一節(jié)任意對調(diào)兩根電源進線，電動機反轉(zhuǎn)。任意對調(diào)兩根電源進線，電動機反轉(zhuǎn)。規(guī)格嚴格 功夫到家（威海）（威海）HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING汽車工程學院汽車工程學院電動汽車技術(shù)與原理 第 64 頁i2轉(zhuǎn)、定子電路轉(zhuǎn)、定子電路R1R2i1u1e1e 1e2e 2 ：漏磁通：漏磁通產(chǎn)生的感應電動產(chǎn)生的感應電動勢。勢。 ：主磁通產(chǎn)：主磁

43、通產(chǎn)生的感應電動勢。生的感應電動勢。e1e2、e 1e 2、dtdNeeeRiu1111111定子邊：定子邊：（3）電磁轉(zhuǎn)矩）電磁轉(zhuǎn)矩 T的計算的計算 電動汽車技術(shù)與原理 第 65 頁111111111124.442mmmmmUN N fUEUf N tNm111cosmNfE22244. 4轉(zhuǎn)子邊：轉(zhuǎn)子邊：20。 電壓電壓tsin1mdtdNu11設電動汽車技術(shù)與原理 第 66 頁2202220222222)(SXRSEXREI其中其中202122222SXLSfLfX202122244.444.4SENSfNfEmmX20= 2 f1L2E20= 4.44 f 1N2 電流電流220222

44、0max2XREI)0n( 1s 0I)nn( 020 s2ISn電動汽車技術(shù)與原理 第 67 頁轉(zhuǎn)子功率因數(shù)轉(zhuǎn)子功率因數(shù)220222222222)(cosSXRRXRR202SXR)(s 高高速速很很小小時時1cos2 202XRSS大時大時( (低速低速) )2cossn額定負載時為額定負載時為 0.7-0.9 0.7-0.9 空載時約為空載時約為 0.2-0.30.2-0.3電壓與電流之間的相位差的余弦 s1cos2規(guī)格嚴格 功夫到家（威海）（威海）HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING汽車工程學院汽車

45、工程學院電動汽車技術(shù)與原理 第 68 頁變變化化曲曲線線隨隨、S cosI22 I2s1I2,2cos O2cos 1n n0 0 0 n 0 n%100nnns00 22022202)(SXRSEI2202222)(cosSXRR電動汽車技術(shù)與原理 第 69 頁22022202)(SXRSEI2202222)(cosSXRRmNfU11144.4將其中參數(shù)代入：將其中參數(shù)代入：21220222)(UsXRsRKT22cosIKTmT電磁轉(zhuǎn)矩電磁轉(zhuǎn)矩公式公式轉(zhuǎn)子中各載流導體在旋轉(zhuǎn)磁場的作用下轉(zhuǎn)子中各載流導體在旋轉(zhuǎn)磁場的作用下, 受到電磁力所形成的轉(zhuǎn)受到電磁力所形成的轉(zhuǎn)距之總和。距之總和。22c

46、os, , IT 規(guī)格嚴格 功夫到家（威海）（威海）HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING汽車工程學院汽車工程學院電動汽車技術(shù)與原理 第 70 頁21220222)(UsXRsRKT21U型型電磁轉(zhuǎn)矩電磁轉(zhuǎn)矩影響因素影響因素規(guī)格嚴格 功夫到家（威海）（威海）HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING汽車工程學院汽車工程學院電動汽車技術(shù)與原理 第 71 頁（4）轉(zhuǎn)矩平衡）轉(zhuǎn)矩平衡轉(zhuǎn)軸上輸出的轉(zhuǎn)矩為轉(zhuǎn)軸上輸出的轉(zhuǎn)矩為: : T2 =

47、 T T0 電動機穩(wěn)定運行，即勻速轉(zhuǎn)動電動機穩(wěn)定運行，即勻速轉(zhuǎn)動: : T2 = T L 轉(zhuǎn)矩平衡轉(zhuǎn)矩平衡: : T = T L + T0 T T L T2 若若TL TTL n (n0 n) 切割加快切割加快 E2 I2 F T 至至T = TL 以較原轉(zhuǎn)速低的以較原轉(zhuǎn)速低的n 重新勻速轉(zhuǎn)動重新勻速轉(zhuǎn)動規(guī)格嚴格 功夫到家（威海）（威海）HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING汽車工程學院汽車工程學院電動汽車技術(shù)與原理 第 72 頁3 3 異步電動機的機械特性異步電動機的機械特性22022212)(sXRUsR

48、KTNnmaxTstTOnTNT0nmaxTmSNSOTSstT1NT00/ )(nnnsNnNT)/()(9550NNN分分轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)千千瓦瓦nPT OnT0n某電機額定功率某電機額定功率 7.5kw 額定轉(zhuǎn)速為額定轉(zhuǎn)速為1440r/min 則額定轉(zhuǎn)矩則額定轉(zhuǎn)矩nPnPT9550602 m.N7 .4914405 .795509550NNN nPT21220222UsXRsRKT)(2021max2XUKT 0dd ST令：令：求得求得202mXRss 臨界轉(zhuǎn)差率臨界轉(zhuǎn)差率On0nTmax將將sm代入轉(zhuǎn)矩公式，可得代入轉(zhuǎn)矩公式，可得22022212)(sXRUsRKT 22022212stXRUR

49、KT 電動機起動時的轉(zhuǎn)矩。電動機起動時的轉(zhuǎn)矩。起動時起動時 n= 0 ，s =1 st121st, ) 1 (TUUT(2) Tst與與 R2 有關(guān)有關(guān) R2 Tst 繞線式電機改變轉(zhuǎn)子附加電阻繞線式電機改變轉(zhuǎn)子附加電阻 R 2 , 可使可使Tst =Tmax體現(xiàn)了電動機帶載起動的能力。體現(xiàn)了電動機帶載起動的能力。 0nOnTT2 sT2 TT =T2n T T 2達到新的平衡達到新的平衡T20nnTOnmaxTmSNSOTSstT1NT規(guī)格嚴格 功夫到家（威海）（威海）HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING

50、汽車工程學院汽車工程學院電動汽車技術(shù)與原理 第 77 頁電源電壓、頻率、極對數(shù)、定子或轉(zhuǎn)子回路接入附屬設備任意一項改變得到的機械特性稱為人為機械特性3 3 異步電動機的機械特性異步電動機的機械特性規(guī)格嚴格 功夫到家（威海）（威海）HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING汽車工程學院汽車工程學院電動汽車技術(shù)與原理 第 78 頁1. 改變磁極對數(shù)改變磁極對數(shù) p2. 改變轉(zhuǎn)差率改變轉(zhuǎn)差率 s 3. 改變電源頻率改變電源頻率 f1 (變頻調(diào)速變頻調(diào)速)調(diào)速方法：調(diào)速方法：有級調(diào)速有級調(diào)速無級或有級調(diào)速無級或有級調(diào)速無

51、級調(diào)速無級調(diào)速 n = (1 s) n0 = (1 s) p60 f1上一頁上一頁下一頁下一頁返返 回回上一節(jié)上一節(jié)下一節(jié)下一節(jié)在負載不變的前提下，人為改變電動機的轉(zhuǎn)速在負載不變的前提下，人為改變電動機的轉(zhuǎn)速4 4 三相異步電動機的調(diào)速三相異步電動機的調(diào)速 規(guī)格嚴格 功夫到家（威海）（威海）HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING汽車工程學院汽車工程學院電動汽車技術(shù)與原理 第 79 頁轉(zhuǎn)子繞組不需與其他電源相連，其定子電流直接取自交流電力系統(tǒng)；轉(zhuǎn)速與其旋轉(zhuǎn)磁場的同步轉(zhuǎn)速有固定的轉(zhuǎn)差率，因而調(diào)速性能較差；運行時，

52、從電力系統(tǒng)吸取無功功率以勵磁，這會導致電力系統(tǒng)的功率因數(shù)變壞。規(guī)格嚴格 功夫到家（威海）（威海）HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING汽車工程學院汽車工程學院電動汽車技術(shù)與原理 第 80 頁 （1）小型輕量化； （2）易實現(xiàn)轉(zhuǎn)速超過10000r/min的高速旋轉(zhuǎn)； （3）高速低轉(zhuǎn)矩時運轉(zhuǎn)效率高； （4）低速時有高轉(zhuǎn)矩，以及有寬泛的速度控制范圍； （5）高可靠性（堅固）； （6）制造成本低； （7）控制裝置的簡單化。規(guī)格嚴格 功夫到家（威海）（威海）HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYS

53、CHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING汽車工程學院汽車工程學院電動汽車技術(shù)與原理 第 81 頁缺點：結(jié)構(gòu)較復雜，價格較高，換向器與電刷處缺點：結(jié)構(gòu)較復雜，價格較高，換向器與電刷處有火花放電，需定期維護有火花放電，需定期維護 （無刷直流電（無刷直流電動機不必）。動機不必）。規(guī)格嚴格 功夫到家（威海）（威海）HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING汽車工程學院汽車工程學院電動汽車技術(shù)與原理 第 82 頁1）矢量控制l矢量控制也稱磁場定向控制，該控制方式實現(xiàn)了交流電動機磁通和轉(zhuǎn)矩的解耦控制，使

54、交流傳動系統(tǒng)的動態(tài)特性有了顯著的改善，在提高電動汽車驅(qū)動器的動態(tài)性能方面，相對于變頻調(diào)速控制，磁場定向控制得到了較多關(guān)注。l矢量控制實現(xiàn)的基本原理是通過測量和控制異步電動機定子電流矢量，根據(jù)磁場定向原理分別對異步電動機的勵磁電流和轉(zhuǎn)矩電流進行控制，從而達到控制異步電動機轉(zhuǎn)矩的目的。規(guī)格嚴格 功夫到家（威海）（威海）HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING汽車工程學院汽車工程學院電動汽車技術(shù)與原理 第 83 頁 如果能將交流電機的物理模型等效地變換成類似直流電機的模式，分析和控制就可以大大簡化。坐標變換正是按照這

55、條思路進行的。規(guī)格嚴格 功夫到家（威海）（威海）HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING汽車工程學院汽車工程學院電動汽車技術(shù)與原理 第 84 頁ABCABCiAiBiCFs 三相交流繞組規(guī)格嚴格 功夫到家（威海）（威海）HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING汽車工程學院汽車工程學院電動汽車技術(shù)與原理 第 85 頁相繞組軸線的確定相繞組軸線的確定規(guī)格嚴格 功夫到家（威海）（威海）HARBIN INSTITUTE OF TECHN

56、OLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING汽車工程學院汽車工程學院電動汽車技術(shù)與原理 第 86 頁Fiis規(guī)格嚴格 功夫到家（威海）（威海）HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING汽車工程學院汽車工程學院電動汽車技術(shù)與原理 第 87 頁sFdqidiq勵磁電樞規(guī)格嚴格 功夫到家（威海）（威海）HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING汽車工程學院汽車工程學院電動汽車技術(shù)與原理 第 88 頁 現(xiàn)在先考

57、慮第一種坐標變換在三相靜止繞組A、B、C和兩相靜止繞組、 之間的變換，或稱三相靜止坐標系和兩相靜止坐標系間的變換，簡稱 3/2 變換。 規(guī)格嚴格 功夫到家（威海）（威海）HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING汽車工程學院汽車工程學院電動汽車技術(shù)與原理 第 89 頁CAN2iN3iAN3iCN3iBN2i60o60oB三相和兩相坐標系與繞組磁動勢的空間矢量 規(guī)格嚴格 功夫到家（威海）（威海）HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING汽車工程學院汽車工程學院電動汽車技術(shù)與原理 第 90 頁磁動勢波形正弦分布三相總磁動勢與二相總磁動勢相等兩套繞組瞬時磁動勢在 、 軸上投影相等 )2121(60cos60cosCBA3C3B3A32iiiNiNiNiNiN)(2360sin60sinCB3C3B32iiNiNiNiN三相兩相坐標系的變換公式規(guī)格嚴格 功夫到家（威海）（威海）HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERIN