電動(dòng)汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)課件

1概述2直流電動(dòng)機(jī)第三章電動(dòng)汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)4開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)3交流異步電動(dòng)機(jī)5永磁同步電動(dòng)機(jī)6輪轂電動(dòng)機(jī)1概述2直流電動(dòng)機(jī)第三章電動(dòng)汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)4開關(guān)

電動(dòng)汽車的電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，并通過傳動(dòng)裝置(或直接)將能量傳遞到車輪進(jìn)而驅(qū)動(dòng)車輛按照駕駛?cè)艘庵拘旭?，是電?dòng)汽車的關(guān)鍵系統(tǒng)之一。它在電動(dòng)汽車上的具體任務(wù)是：在駕駛?cè)瞬倏v控制下，將內(nèi)燃機(jī)-發(fā)電機(jī)系統(tǒng)、動(dòng)力電池組的電能轉(zhuǎn)化為車輪的動(dòng)能驅(qū)動(dòng)車輛，并在車輛制動(dòng)時(shí)把車輛的動(dòng)能再生為電能反饋到動(dòng)力電池中以實(shí)現(xiàn)車輛的再生制動(dòng)。概述概述電動(dòng)汽車的電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)特點(diǎn)1、電動(dòng)汽車上所使用的電機(jī)往往要求頻繁的起停，頻繁的加減速以及工作模式的頻繁切換（做電動(dòng)機(jī)使用驅(qū)動(dòng)汽車以及做發(fā)電機(jī)使用實(shí)現(xiàn)能量回收及發(fā)電的功能），這對(duì)電機(jī)的響應(yīng)性能提出了更高的要求。2、由于汽車內(nèi)部空間緊張，往往要求電機(jī)系統(tǒng)具有體積小，質(zhì)量輕，以及具有較高的功率密度和工作效率等性能要求。概述電動(dòng)汽車的電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)特點(diǎn)概述電動(dòng)汽車的電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)特點(diǎn)3、相對(duì)于傳統(tǒng)電機(jī)而言，電動(dòng)汽車上所使用的電機(jī)系統(tǒng)的工作環(huán)境更為惡劣、干擾更大，從而要求它具有更高的可靠性，抗震性和抗干擾性。4、傳統(tǒng)電機(jī)一般工作在額定工作點(diǎn)附近，而電動(dòng)汽車電機(jī)的工作范圍相對(duì)較寬。且由于電動(dòng)汽車電機(jī)工作模式的特殊性，額定功率這個(gè)參數(shù)對(duì)于電動(dòng)汽車所使用的電機(jī)而言，沒有特別大的意義。所以對(duì)其額定功率的要求并不嚴(yán)格。而在高效工作區(qū)間，這個(gè)參數(shù)則更為實(shí)際和重要概述電動(dòng)汽車的電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)特點(diǎn)概述電動(dòng)汽車的電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)特點(diǎn)5、在供電方式上，傳統(tǒng)電機(jī)由常規(guī)標(biāo)準(zhǔn)電源供電，而電動(dòng)汽車電機(jī)所使用的電能來源于蓄電池，且由功率轉(zhuǎn)化器直接供給。另外電機(jī)的使用電壓及形式并不確定，從減少功率損耗及降級(jí)電機(jī)逆變器成本的角度而言，一般傾向于使用較高的電壓。概述電動(dòng)汽車的電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)特點(diǎn)概述電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)種類

電動(dòng)機(jī)的種類很多，用途廣泛，功率的覆蓋面非常大。而電動(dòng)汽車所采用的電動(dòng)機(jī)種類較少，功率覆蓋面也較窄，只采用了一些符合電動(dòng)汽車要求的電動(dòng)機(jī)來作為驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)。電動(dòng)汽車在不同的歷史時(shí)期采用了不同的電動(dòng)機(jī)，最早是采用了控制性能好和成本較低的直流電動(dòng)機(jī)。隨著電子技術(shù)、機(jī)械制造技術(shù)和自動(dòng)控制技術(shù)的發(fā)展，交流電動(dòng)機(jī)、永磁電動(dòng)機(jī)和開關(guān)磁組電動(dòng)機(jī)顯示出更加優(yōu)越的性能，這些電動(dòng)機(jī)正在逐步取代了直流電動(dòng)機(jī)。概述電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)種類概述概述概述概述概述電動(dòng)汽車對(duì)電動(dòng)機(jī)性能的基本要求

電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的主要參數(shù)為：電動(dòng)機(jī)類型、額定電壓、機(jī)械特性、效率、尺寸參數(shù)、質(zhì)量參數(shù)、可靠性和成本等。另外為電動(dòng)機(jī)所配置的電子控制系統(tǒng)和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，也會(huì)影響驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的性能。1、高電壓，在允許的范圍內(nèi)，盡可能采用高電壓，可以減小電動(dòng)機(jī)的尺寸和導(dǎo)線等裝備的尺寸，特別是可以降低逆變器的成本。

概述電動(dòng)汽車對(duì)電動(dòng)機(jī)性能的基本要求概述電動(dòng)汽車對(duì)電動(dòng)機(jī)性能的基本要求2、高轉(zhuǎn)速，電動(dòng)汽車所采用的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速可以達(dá)到8000～12000r/min，高轉(zhuǎn)速電動(dòng)機(jī)的體積較小，質(zhì)量較輕，有利于降低電動(dòng)汽車的整車整備質(zhì)量。3、質(zhì)量輕，電動(dòng)機(jī)采用鋁合金外殼，以降低電動(dòng)機(jī)的質(zhì)量、各種控制裝置的質(zhì)量和冷卻系統(tǒng)的質(zhì)量等也要求盡可能輕。

概述電動(dòng)汽車對(duì)電動(dòng)機(jī)性能的基本要求概述電動(dòng)汽車對(duì)電動(dòng)機(jī)性能的基本要求4、電動(dòng)機(jī)應(yīng)具有較大的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩和較大范圍的調(diào)速性能，使電動(dòng)汽車有良好的起動(dòng)性能和加速性能。以獲得所需要的起動(dòng)、加速、行駛、減速、制動(dòng)等所需的功率與轉(zhuǎn)矩。電動(dòng)機(jī)具有自動(dòng)調(diào)速功能，因此，可以減輕駕駛員的操縱強(qiáng)度，提高駕駛的舒適性，并且能夠達(dá)到與內(nèi)燃機(jī)汽車加速踏板同樣的控制響應(yīng)。

概述電動(dòng)汽車對(duì)電動(dòng)機(jī)性能的基本要求概述電動(dòng)汽車對(duì)電動(dòng)機(jī)性能的基本要求5、電動(dòng)汽車應(yīng)有最優(yōu)化的能量利用，電動(dòng)機(jī)應(yīng)具有高效率、低損耗，并在車輛減速時(shí)，實(shí)現(xiàn)再生制動(dòng)將制動(dòng)能量回收，再生制動(dòng)回收的能量一般可達(dá)到總能量的10%～15%，這點(diǎn)在內(nèi)燃機(jī)汽車上是不能實(shí)現(xiàn)的。6、各種動(dòng)力電池組和電動(dòng)機(jī)的工作電壓，可以達(dá)到300V以上，對(duì)電氣系統(tǒng)安全性和控制系統(tǒng)的安全性，都必須符合國(guó)家（或國(guó)際）有關(guān)車輛電氣控制的安全性能的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定，裝備有高壓保護(hù)設(shè)備。

概述電動(dòng)汽車對(duì)電動(dòng)機(jī)性能的基本要求概述直流電動(dòng)機(jī)的分類

直流電動(dòng)機(jī)分為繞組勵(lì)磁式直流電動(dòng)機(jī)和永磁式直流電動(dòng)機(jī)。在電動(dòng)汽車所采用的直流電動(dòng)機(jī)中，小功率電動(dòng)機(jī)采用的是永磁式直流電動(dòng)機(jī)，大功率電動(dòng)機(jī)則采用繞組勵(lì)磁式直流電動(dòng)機(jī)。

繞組勵(lì)磁式直流電動(dòng)機(jī)根據(jù)勵(lì)磁方式的不同，可分為他勵(lì)式、并勵(lì)式、串勵(lì)式和復(fù)勵(lì)式4種類型。直流電動(dòng)機(jī)直流電動(dòng)機(jī)的分類直流電動(dòng)機(jī)他勵(lì)式直流電動(dòng)機(jī)

他勵(lì)式直流電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁繞組與電樞繞組無連接關(guān)系，而由其他直流電源對(duì)勵(lì)磁繞組

供電，因此勵(lì)磁電流不受電樞端電壓或電樞電流的影響。他勵(lì)式直流電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行過程中勵(lì)磁磁場(chǎng)穩(wěn)定而且容易控制，容易實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車的再生制動(dòng)要求。當(dāng)采用永磁激勵(lì)時(shí)，雖然電動(dòng)機(jī)效率高、重量輕和體積小，但由于勵(lì)磁磁場(chǎng)固定，電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性不理想，難以滿足電動(dòng)汽車起動(dòng)和加速時(shí)的大轉(zhuǎn)矩要求。直流電動(dòng)機(jī)他勵(lì)式直流電動(dòng)機(jī)直流電動(dòng)機(jī)并勵(lì)式直流電動(dòng)機(jī)

并勵(lì)式直流電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁繞組與電樞繞組并聯(lián)，共用同一電源，性能與他勵(lì)式直流電

動(dòng)機(jī)基本相同。并勵(lì)繞組兩端電壓就是電樞兩端電壓，但是勵(lì)磁繞組用細(xì)導(dǎo)線繞成，其匝數(shù)很多，因此具有較大的電阻，使得通過它的勵(lì)磁電流較小。直流電動(dòng)機(jī)并勵(lì)式直流電動(dòng)機(jī)直流電動(dòng)機(jī)串勵(lì)式直流電動(dòng)機(jī)

串勵(lì)式直流電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁繞組與電樞繞組串聯(lián)后，再接于直流電源，這種直流電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁電流就是電樞電流。電動(dòng)機(jī)內(nèi)磁場(chǎng)隨著電樞電流的改變有顯著的變化。為了使勵(lì)磁繞組中不引起大的損耗和電壓降，勵(lì)磁繞組的電阻越小越好，所以串勵(lì)式直流電動(dòng)機(jī)通常用較粗的導(dǎo)線繞成，匝數(shù)較少。直流電動(dòng)機(jī)串勵(lì)式直流電動(dòng)機(jī)直流電動(dòng)機(jī)復(fù)勵(lì)式直流電動(dòng)機(jī)

復(fù)勵(lì)式直流電動(dòng)機(jī)有并勵(lì)和串勵(lì)兩個(gè)勵(lì)磁繞組，電動(dòng)機(jī)的磁通由兩個(gè)繞組內(nèi)的勵(lì)磁電流產(chǎn)生。若串勵(lì)繞組產(chǎn)生的磁通量與并勵(lì)繞組產(chǎn)生的磁通量方向相同，稱為積復(fù)勵(lì)；若兩個(gè)磁通量方向相反，則稱為差復(fù)勵(lì)。直流電動(dòng)機(jī)復(fù)勵(lì)式直流電動(dòng)機(jī)直流電動(dòng)機(jī)直流電動(dòng)機(jī)的工作原理直流電動(dòng)機(jī)直流電動(dòng)機(jī)的工作原理直流電動(dòng)機(jī)直流電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)直流電動(dòng)機(jī)直流電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)直流電動(dòng)機(jī)直流電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)特性直流電動(dòng)機(jī)直流電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)特性直流電動(dòng)機(jī)直流電動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)1、調(diào)速性能好。2、起動(dòng)力矩大。3、控制簡(jiǎn)單。4、有易損件。直流電動(dòng)機(jī)直流電動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)直流電動(dòng)機(jī)電動(dòng)汽車用直流電動(dòng)機(jī)的要求1、抗振動(dòng)性

2、對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性

3、低損耗性4、抗負(fù)荷波動(dòng)性5、小型、輕量化6、免維護(hù)性直流電動(dòng)機(jī)電動(dòng)汽車用直流電動(dòng)機(jī)的要求直流電動(dòng)機(jī)直流電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用

小功率（＜10kW）的電動(dòng)機(jī)多采用小型高效的永磁式直流電動(dòng)機(jī)，一般應(yīng)用在小型、低速的專用車輛上，如電動(dòng)自行車、高爾夫球車、電動(dòng)叉車、警用巡邏車等。中等功率（10～100kW）的電動(dòng)機(jī)采用他勵(lì)、串勵(lì)或復(fù)勵(lì)式直流電動(dòng)機(jī)，可以用于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、轉(zhuǎn)矩較大的電動(dòng)貨車上。大功率（＞100kW）的電動(dòng)機(jī)采用串勵(lì)式，可用在要求低速、高轉(zhuǎn)矩的大型專用電動(dòng)車上，如電動(dòng)礦石搬運(yùn)車、電動(dòng)玻璃搬運(yùn)車等。直流電動(dòng)機(jī)直流電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用直流電動(dòng)機(jī)直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法直流電動(dòng)機(jī)直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法直流電動(dòng)機(jī)直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法直流電動(dòng)機(jī)運(yùn)行過程符合以下公式：直流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和其他參量的關(guān)系為：直流電動(dòng)機(jī)直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法直流電動(dòng)機(jī)直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法

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，調(diào)節(jié)電樞供電電壓或者改變勵(lì)磁磁通，都需要有專門的可控直流電源，常用的可控直流電源有以下三種。1、旋轉(zhuǎn)變流機(jī)組。用直流電動(dòng)機(jī)和直流發(fā)電機(jī)組成機(jī)組，以獲得可調(diào)的直流電壓。由交流電動(dòng)機(jī)（原動(dòng)機(jī)）拖動(dòng)直流發(fā)電機(jī)G來實(shí)現(xiàn)變流，由G給需要調(diào)速的直流電動(dòng)機(jī)M供電，調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流主

的大小，就能夠方便地改變其輸出電壓

，從而調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。直流電動(dòng)機(jī)直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法直流電動(dòng)機(jī)直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法

直流電動(dòng)機(jī)直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法直流電動(dòng)機(jī)直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法2、靜止可控整流器

用靜止的可控整流器，如晶閘管整流裝置產(chǎn)生可調(diào)的直流電壓。與旋轉(zhuǎn)交流機(jī)組裝置相比，晶閘管整流裝置不僅在經(jīng)濟(jì)性和可靠性上有很大提高，而且在技術(shù)性能上也顯示出很大的優(yōu)越性，

直流電動(dòng)機(jī)直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法直流電動(dòng)機(jī)直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法直流電動(dòng)機(jī)直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法直流電動(dòng)機(jī)直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法3、直流斬波器或脈寬調(diào)制變換器

用恒定直流電源或可控硅整流電源供電，利用直流斬波器或脈寬調(diào)制的方法產(chǎn)生可調(diào)的直流平均電壓。直流斬波器又稱直流調(diào)壓器，是利用開關(guān)器件來實(shí)現(xiàn)通斷控制，將直流電源電壓斷續(xù)加到負(fù)荷上，通過通斷時(shí)間的變化來改變負(fù)荷上的直流電壓平均值，將固定電壓的直流電源變成平均值可調(diào)的直流電源，也稱直-直變換器。直流電動(dòng)機(jī)直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法直流電動(dòng)機(jī)直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法

直流電動(dòng)機(jī)直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法直流電動(dòng)機(jī)

交流電動(dòng)機(jī)可分為同步電動(dòng)機(jī)和異步電動(dòng)機(jī)兩大類，交流異步電動(dòng)機(jī)又稱感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，是由氣隙旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子繞組感應(yīng)電流相互作用產(chǎn)生電子轉(zhuǎn)矩，從而實(shí)現(xiàn)電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的一種交流電動(dòng)機(jī)。異步電動(dòng)機(jī)是各類電動(dòng)機(jī)中應(yīng)用最廣、需求量最大的一種。

異步電動(dòng)機(jī)的種類很多，常按轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)和定子繞組相數(shù)進(jìn)行分類。按轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)來分，可分為籠型異步電動(dòng)機(jī)和繞線型異步電動(dòng)機(jī)；按照定子繞組相數(shù)來分，則有單相異步電動(dòng)機(jī)、兩相異步電動(dòng)機(jī)和三相異步電動(dòng)機(jī)。交流異步電動(dòng)機(jī)交流電動(dòng)機(jī)可分為同步電動(dòng)機(jī)和異步電動(dòng)機(jī)兩大類，交流異步電動(dòng)機(jī)的工作原理

當(dāng)異步電動(dòng)機(jī)的三相定子繞組通入三相交流電后，將產(chǎn)生一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，該旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)切割轉(zhuǎn)子繞組，從而在轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，電動(dòng)勢(shì)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)出，電流方向與電動(dòng)勢(shì)方向相同，而載流的轉(zhuǎn)子導(dǎo)體在定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)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(dòng)電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)，并且電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)方向與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)方向相同。交流異步電動(dòng)機(jī)交流異步電動(dòng)機(jī)的工作原理交流異步電動(dòng)機(jī)交流異步電動(dòng)機(jī)的工作原理

交流異步電動(dòng)機(jī)交流異步電動(dòng)機(jī)的工作原理交流異步電動(dòng)機(jī)交流異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)

異步電動(dòng)機(jī)主要由定子和轉(zhuǎn)子兩大部分組成，定子和轉(zhuǎn)子之間存在氣隙，此外，還有端蓋、軸承、機(jī)座和風(fēng)扇等部件。1、定子。異步電動(dòng)機(jī)的定子由定子鐵心、定子繞組和機(jī)座構(gòu)成。

2、轉(zhuǎn)子。異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)子鐵心、轉(zhuǎn)子繞組和轉(zhuǎn)軸組成。交流異步電動(dòng)機(jī)交流異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)交流異步電動(dòng)機(jī)交流異步電動(dòng)機(jī)的性能特點(diǎn)1、小型輕量化；2、易實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速超過10000r/min的高速旋轉(zhuǎn)；3、高速低轉(zhuǎn)矩時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)效率高；4、低速時(shí)有高轉(zhuǎn)矩，以及有寬泛的速度控制范圍；5、高可靠性（堅(jiān)固）；6、制造成本低；7、控制裝置的簡(jiǎn)單化。交流異步電動(dòng)機(jī)交流異步電動(dòng)機(jī)的性能特點(diǎn)交流異步電動(dòng)機(jī)交流異步電動(dòng)機(jī)的控制方法

異步電動(dòng)機(jī)是一個(gè)多變量（多輸入、多輸出）系統(tǒng)，其中變量電壓（電流）、頻率、磁通、轉(zhuǎn)速之間又相互影響，所以其又是強(qiáng)耦合的多變量系統(tǒng)。如何對(duì)這樣一個(gè)非線性、多變量、強(qiáng)耦合的復(fù)雜系統(tǒng)進(jìn)行有效控制，成為異步電動(dòng)機(jī)的研究重點(diǎn)。目前對(duì)異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速控制主要有矢量控制、直接轉(zhuǎn)矩控制、轉(zhuǎn)速控制、變頻恒壓控制、自適應(yīng)控制、效率優(yōu)化控制等。交流異步電動(dòng)機(jī)交流異步電動(dòng)機(jī)的控制方法交流異步電動(dòng)機(jī)交流異步電動(dòng)機(jī)的控制方法

矢量控制。該控制方式實(shí)現(xiàn)了交流電動(dòng)機(jī)磁通和轉(zhuǎn)矩的解耦控制，使交流傳動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性有了顯著的改善，在提高電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)器的動(dòng)態(tài)性能方面，磁場(chǎng)定向控制得到了較多關(guān)注。矢量控制的基本原理是通過測(cè)量和控制異步電動(dòng)機(jī)定子電流矢量，根據(jù)磁場(chǎng)定向原理分別對(duì)異步電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁電流和轉(zhuǎn)矩電流進(jìn)行控制，從而達(dá)到控制異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩的目的。交流異步電動(dòng)機(jī)交流異步電動(dòng)機(jī)的控制方法交流異步電動(dòng)機(jī)交流異步電動(dòng)機(jī)的控制方法

矢量控制具體原理是將異步電動(dòng)機(jī)的定子電流矢量分解為產(chǎn)生磁場(chǎng)的電流分量（勵(lì)磁電流）和產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的電流分量（轉(zhuǎn)矩電流）分別加以控制，并同時(shí)控制兩分量間的幅值和相位，即控制定子電流矢量，所以稱這種控制方式為矢量控制方式。矢量控制又有基于轉(zhuǎn)差率控制的矢量控制方式、無速度傳感器矢量控制方式和有速度傳感器的矢量控制方式等。它是一種控制異步電動(dòng)機(jī)的有效方法，與直流電動(dòng)機(jī)類似，也可得到高速轉(zhuǎn)矩響應(yīng)。交流異步電動(dòng)機(jī)交流異步電動(dòng)機(jī)的控制方法交流異步電動(dòng)機(jī)交流異步電動(dòng)機(jī)的控制方法

直接轉(zhuǎn)矩控制。直接轉(zhuǎn)矩控制以轉(zhuǎn)矩為中心來進(jìn)行磁鏈、轉(zhuǎn)矩的綜合控制。和矢量控制不同，直接轉(zhuǎn)矩控制不采用解耦的方式，從而在算法上不存在旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)變換，簡(jiǎn)單地通過檢測(cè)電動(dòng)機(jī)定子電壓和電流，借助瞬時(shí)空間矢量理論計(jì)算電動(dòng)機(jī)的磁鏈和轉(zhuǎn)矩，并根據(jù)與給定值比較所得差值，實(shí)現(xiàn)磁鏈和轉(zhuǎn)矩的直接控制。交流異步電動(dòng)機(jī)交流異步電動(dòng)機(jī)的控制方法交流異步電動(dòng)機(jī)交流異步電動(dòng)機(jī)的控制方法

交流異步電動(dòng)機(jī)交流異步電動(dòng)機(jī)的控制方法交流異步電動(dòng)機(jī)

開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)主要由開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)、功率轉(zhuǎn)換器、傳感器和控制器四部分組成，開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)電能向機(jī)械能的轉(zhuǎn)化。功率轉(zhuǎn)換器是連接電源和電動(dòng)機(jī)的開關(guān)器件，用以提供開關(guān)電動(dòng)機(jī)所需電能。傳感器主要用來反饋位置及電流信號(hào)，并傳送給控制器。控制器是系統(tǒng)的中樞，起決策和指揮作用，主要是針對(duì)傳感器提供的轉(zhuǎn)子位置、速度和電流反饋信息以及外部輸入的指令，實(shí)時(shí)加以分析處理，進(jìn)而采取相應(yīng)的控制決策，控制功率轉(zhuǎn)換器中主開關(guān)器件的工作狀態(tài)以控制開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)。開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)主要由開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)、功開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的工作原理

開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)一般為凸極鐵心結(jié)構(gòu)，其定子、轉(zhuǎn)子均由普通硅鋼片疊壓而成。轉(zhuǎn)子上既無繞組也無永磁體，一般裝有位置檢測(cè)器；定子上繞有集中繞組，徑向相對(duì)的兩個(gè)繞組串聯(lián)構(gòu)成一相繞組。根據(jù)相數(shù)和定子、轉(zhuǎn)子極數(shù)的配比，開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)可以設(shè)計(jì)成不同的結(jié)構(gòu)。開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的工作原理開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的工作原理

開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的工作原理開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的工作原理

開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的工作原理開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的工作原理

開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的工作原理開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)

開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)由雙凸極的定子和轉(zhuǎn)子組成，其定子、轉(zhuǎn)子的凸極均由普通的硅鋼片疊壓而成。定子極上繞有集中繞組，把沿徑向相對(duì)的兩個(gè)繞組串聯(lián)成一個(gè)兩級(jí)磁極，稱為“一相”；轉(zhuǎn)子既無繞組又無永磁體，僅由硅鋼片疊成。

開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)有多種不同的相數(shù)結(jié)構(gòu)，如單相、二相、四相及多相等，且定子和轉(zhuǎn)子的極數(shù)有多種不同的搭配。

開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)

開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的性能特點(diǎn)1、調(diào)速范圍寬、控制靈活，易于實(shí)現(xiàn)各種特殊要求的轉(zhuǎn)矩-速度特性。2、制造和維護(hù)方便。3、運(yùn)轉(zhuǎn)效率高。由于開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)控制靈活，易在很寬轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)高效節(jié)能控制。4、可四象限運(yùn)行，具有較強(qiáng)的再生制動(dòng)能力。

開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的性能特點(diǎn)開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的性能特點(diǎn)5、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、制造工藝簡(jiǎn)單。6、轉(zhuǎn)矩方向與電流方向無關(guān)，從而減少功率轉(zhuǎn)換器的開關(guān)器件數(shù)，降低了成本。7、損耗小。8、可控參數(shù)多、調(diào)速性能好。9、適于頻繁起動(dòng)、停止以及正反轉(zhuǎn)運(yùn)行。開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的性能特點(diǎn)開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的控制方法

開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的可控參數(shù)主要有開通角、關(guān)斷角、相電流幅值以及相繞組的端電壓，對(duì)這些參數(shù)進(jìn)行單獨(dú)或組合控制就會(huì)產(chǎn)生不同的控制方法，常用的控制方法有角度控制（APC）、電流斬波控制（CCC）、電壓控制（VC）三種。開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的控制方法開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的控制方法1、角度控制法（APC）。APC是電壓保持不變，而對(duì)開通角和關(guān)斷角進(jìn)行控制，通過對(duì)它們的控制來改變電流波形以及電流波形與繞組電感波形的相對(duì)位置。在APC控制中，如果改變開通角，而它通常處于低電感區(qū)，則可以改變電流的波形寬度、改變電流波形的峰值和有效值大小以及改變電流波形與電感波形的相對(duì)位置，這樣就會(huì)對(duì)輸出轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生很大的影響。開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的控制方法開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的控制方法

改變關(guān)斷角一般不影響電流峰值，但可以影響電流波形寬度以及與電感曲線的相對(duì)位置，電流有效值也隨之變化，因此關(guān)斷角同樣對(duì)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生影響，只是其影響程度沒有開通角那么大。具體實(shí)現(xiàn)過程中，一般情況下采用固定關(guān)斷角、改變開通角的控制模式。與此同時(shí)，固定關(guān)斷角的選取也很重要，需要保證繞組電感開始下降時(shí)，相繞組電流盡快衰減到零。開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的控制方法開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的控制方法

對(duì)應(yīng)于每個(gè)由轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩確定的運(yùn)行點(diǎn)，開通角與關(guān)斷角會(huì)有多種組合，因此選擇的過程中要考慮電磁功率、效率、轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)及電流有效值等運(yùn)行指標(biāo)，來確定相應(yīng)的最優(yōu)控制的角度。在系統(tǒng)的控制中，要遵循一個(gè)原則，即在電動(dòng)機(jī)制動(dòng)運(yùn)行時(shí)，應(yīng)使得電流波形位于電感波形的下降段；而在電動(dòng)機(jī)電動(dòng)運(yùn)行時(shí)，應(yīng)使電流波形的主要部分位于電感波形的上升段。開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的控制方法開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的控制方法2、電流斬波控制法（CCC）在電流斬波控制方式中，一般使電動(dòng)機(jī)的開通角和關(guān)斷角保持不變，而主要靠控制斬波電流限的大小來調(diào)節(jié)電流的峰值，從而起到調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的目的。實(shí)現(xiàn)方式有兩種：限制電流上下幅值的控制、電流上限和關(guān)斷時(shí)間恒定。開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的控制方法開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的控制方法

限制電流上下幅值的控制。即在一個(gè)控制周期內(nèi)，給定電流最大值和最小值，使相電流與設(shè)定的上下限值進(jìn)行比較，當(dāng)大于設(shè)定最大值時(shí)則控制該相功率開關(guān)元件關(guān)斷，而當(dāng)相電流降低到設(shè)定最小值時(shí)，功率開關(guān)重新開通，如此反復(fù)。開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的控制方法開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的控制方法開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的控制方法開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的控制方法

電流上限和關(guān)斷時(shí)間恒定。當(dāng)相電流大于電流斬波上限值時(shí)，就將功率開關(guān)元件關(guān)斷一

段固定的時(shí)間再開通。而重新導(dǎo)通的觸發(fā)條件不是電流的下限而是定時(shí)，在每一個(gè)控制周

期內(nèi)，關(guān)斷時(shí)間恒定，但電流下降多少取決于繞組電感量、電感變化率、轉(zhuǎn)速等因素，因此電流下限并不一致。關(guān)斷時(shí)間過長(zhǎng)，相電流脈動(dòng)大，易發(fā)生“過斬”；關(guān)斷時(shí)間過短，斬波頻率又會(huì)較高，功率開關(guān)元件開關(guān)損耗增大。應(yīng)該根據(jù)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的不同狀況來選擇關(guān)斷時(shí)間。開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的控制方法開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的控制方法3、電壓控制法（VC）。電壓控制法與前兩種控制方式不同，它不是實(shí)時(shí)地調(diào)整開通角和關(guān)斷角，而是某相繞組導(dǎo)通階段，在主開關(guān)的控制信號(hào)中加入PWM信號(hào)，通過調(diào)節(jié)占空比來調(diào)節(jié)繞組端電壓的大小，從而改變相電流值。具體方法是在固定開通角和關(guān)斷角的情況下，用PWM信號(hào)來調(diào)制主開關(guān)器件相控信號(hào)，通過調(diào)節(jié)此PWM信號(hào)的占空比，以調(diào)節(jié)加在主開關(guān)上驅(qū)動(dòng)信號(hào)波形的占空比，從而改變相繞組上的平均電壓，進(jìn)而改變輸出轉(zhuǎn)矩。開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的控制方法開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的控制方法

開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的控制方法開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的控制方法

開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)雙向控制系統(tǒng)的主要目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的雙向運(yùn)行，著重點(diǎn)在于發(fā)電/電動(dòng)狀態(tài)下的最優(yōu)控制以及能量回饋問題，不但要讓開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)在電動(dòng)狀態(tài)下獲得優(yōu)越的調(diào)速性能，也要保證其發(fā)電狀態(tài)下的能量回饋。開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的控制方法開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)

開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)

永磁電動(dòng)機(jī)的分類方法很多，根據(jù)輸入電動(dòng)機(jī)接線端的波形可分為永磁直流電動(dòng)機(jī)和永磁交流電動(dòng)機(jī)。

現(xiàn)有的永磁電動(dòng)機(jī)可分為永磁直流電動(dòng)機(jī)、永磁同步電動(dòng)機(jī)、永磁無刷直流電動(dòng)機(jī)和永磁混合式電動(dòng)機(jī)四類。其中，后三類沒有傳統(tǒng)直流電動(dòng)機(jī)的電刷和換向器，故統(tǒng)稱為永磁無刷電動(dòng)機(jī)。在電動(dòng)汽車中，永磁同步電動(dòng)機(jī)應(yīng)用廣泛。永磁同步電動(dòng)機(jī)永磁電動(dòng)機(jī)的分類方法很多，根據(jù)輸入電動(dòng)機(jī)接線端的永磁同步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)

三相永磁同步電動(dòng)機(jī)具有定子三相分布的繞組和永磁轉(zhuǎn)子，在磁路結(jié)構(gòu)和繞組分布上保證反電動(dòng)勢(shì)波形為正弦波，為了進(jìn)行磁場(chǎng)定向控制，輸入到定子的電壓和電流也為正弦波。根據(jù)永磁體在轉(zhuǎn)子上的位置的不同，永磁同步電動(dòng)機(jī)分為內(nèi)置式永磁同步電動(dòng)機(jī)和外置式永磁同步電動(dòng)機(jī)。

永磁同步電動(dòng)機(jī)永磁同步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)永磁同步電動(dòng)機(jī)永磁同步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)1、內(nèi)置式永磁同步電動(dòng)機(jī)。內(nèi)置式永磁同步電動(dòng)機(jī)按永磁體磁化方向可分為徑向式、切向式和混合式三種，在有阻尼繞組情況下。內(nèi)置式永磁同步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子由于內(nèi)部嵌入永磁體，導(dǎo)致轉(zhuǎn)子機(jī)械結(jié)構(gòu)上的凸極特性。永磁同步電動(dòng)機(jī)永磁同步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)永磁同步電動(dòng)機(jī)永磁同步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)永磁同步電動(dòng)機(jī)永磁同步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)永磁同步電動(dòng)機(jī)永磁同步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)2、外置式永磁同步電動(dòng)機(jī)。外置式永磁同步電動(dòng)機(jī)根據(jù)永磁體是否嵌入轉(zhuǎn)子鐵心中，可以分為面貼式和插入式兩種電動(dòng)機(jī)，面貼式永磁同步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子永磁體一般為瓦片形，通過合成粘膠粘于轉(zhuǎn)子鐵心表面。插入式永磁同步電動(dòng)機(jī)的永磁體嵌入轉(zhuǎn)子鐵心中，兩永磁體之間的鐵心成為鐵磁介質(zhì)突出的部分。永磁同步電動(dòng)機(jī)永磁同步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)永磁同步電動(dòng)機(jī)永磁同步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)永磁同步電動(dòng)機(jī)永磁同步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)永磁同步電動(dòng)機(jī)永磁同步電動(dòng)機(jī)的性能特點(diǎn)

永磁同步電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)大、效率高、功率密度大，是一種比較理想的驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)。但正由于電磁結(jié)構(gòu)中轉(zhuǎn)子勵(lì)磁不能隨意改變，導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)弱磁困難，調(diào)速特性不如直流電動(dòng)機(jī)。目前，永磁同步電動(dòng)機(jī)理論還不如直流電動(dòng)機(jī)和異步電動(dòng)機(jī)完善，還有許多問題需要進(jìn)一步研究，主要有以下兩方面。永磁同步電動(dòng)機(jī)永磁同步電動(dòng)機(jī)的性能特點(diǎn)永磁同步電動(dòng)機(jī)永磁同步電動(dòng)機(jī)的性能特點(diǎn)1、電動(dòng)機(jī)效率。永磁同步電動(dòng)機(jī)的低速效率較低，如何通過設(shè)計(jì)降低低速損耗，減小低速額定電流是目前研究的主要方向之一。永磁同步電動(dòng)機(jī)永磁同步電動(dòng)機(jī)的性能特點(diǎn)永磁同步電動(dòng)機(jī)永磁同步電動(dòng)機(jī)的性能特點(diǎn)2、電動(dòng)機(jī)的弱磁能力。永磁同步電動(dòng)機(jī)由于轉(zhuǎn)子是永磁體勵(lì)磁，隨著轉(zhuǎn)速的升高，電動(dòng)機(jī)電壓會(huì)逐漸達(dá)到逆變器所能輸出的電壓極限，這時(shí)要想繼續(xù)升高轉(zhuǎn)速只有靠調(diào)節(jié)定子電流的大小和相位增加直軸去磁電流來等效弱磁提高轉(zhuǎn)速。電動(dòng)機(jī)的弱磁能力大小主要與直軸電抗和反電動(dòng)勢(shì)大小有關(guān)，但永磁體串聯(lián)在直軸磁路中，所以直軸磁路一般磁阻較大，弱磁能力較小，電動(dòng)機(jī)反電動(dòng)勢(shì)較大時(shí)，也會(huì)降低電動(dòng)機(jī)的最高轉(zhuǎn)速。永磁同步電動(dòng)機(jī)永磁同步電動(dòng)機(jī)的性能特點(diǎn)永磁同步電動(dòng)機(jī)永磁同步電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)特性永磁同步電動(dòng)機(jī)永磁同步電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)特性永磁同步電動(dòng)機(jī)永磁同步電動(dòng)機(jī)的控制

永磁同步電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)可以采用矢量控制（磁場(chǎng)定向控制）、直接轉(zhuǎn)矩控制和恒壓頻比開環(huán)控制等控制方式。永磁同步電動(dòng)機(jī)永磁同步電動(dòng)機(jī)的控制永磁同步電動(dòng)機(jī)永磁同步電動(dòng)機(jī)的控制1、矢量控制

矢量控制的控制原理為：以轉(zhuǎn)子磁鏈旋轉(zhuǎn)空間矢量為參考坐標(biāo)，將定子電流分解為相互正交的兩個(gè)分量，一個(gè)與磁鏈同方向，代表定子電流勵(lì)磁分量，另一個(gè)與磁鏈方向正交，代表定子電流轉(zhuǎn)矩分量，分別對(duì)其進(jìn)行控制，獲得與直流電動(dòng)機(jī)一樣良好的動(dòng)態(tài)特性。因其控制結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，控制軟件容易實(shí)現(xiàn)，已被廣泛應(yīng)用到調(diào)速系統(tǒng)中。永磁同步電動(dòng)機(jī)永磁同步電動(dòng)機(jī)的控制永磁同步電動(dòng)機(jī)永磁同步電動(dòng)機(jī)的控制

2、直接轉(zhuǎn)矩控制

直接轉(zhuǎn)矩控制不需要傳統(tǒng)矢量控制里復(fù)雜的旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)變換和轉(zhuǎn)子磁鏈定向，轉(zhuǎn)矩取代電流稱為受控對(duì)象，電壓矢量則是控制系統(tǒng)里唯一的輸入，直接控制轉(zhuǎn)矩和磁鏈的增加或減小，但是轉(zhuǎn)矩和磁鏈并不解耦，對(duì)電動(dòng)機(jī)模型進(jìn)行簡(jiǎn)化處理時(shí)，沒有PWM信號(hào)發(fā)生器，控制結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，受電動(dòng)機(jī)參數(shù)變化影響小，能夠獲得極佳的動(dòng)態(tài)性能。永磁同步電動(dòng)機(jī)永磁同步電動(dòng)機(jī)的控制永磁同步電動(dòng)機(jī)永磁同步電動(dòng)機(jī)的控制

3、恒壓頻比開環(huán)控制

恒壓頻比開環(huán)控制的控制變量為電動(dòng)機(jī)的外部變量，即電壓和頻率?？刂葡到y(tǒng)將參考電壓和頻率輸入實(shí)現(xiàn)控制策略的調(diào)整器中，最后由逆變器產(chǎn)生一個(gè)交變的正弦電壓施加在電動(dòng)機(jī)的定子繞組上，使之運(yùn)行在指定的電壓和參考頻率下。按照這種控制策略進(jìn)行控制，使供電電壓的基波幅值隨著速度指令成比例地線性增長(zhǎng)，從而保持定子磁通的近似恒定。永磁同步電動(dòng)機(jī)永磁同步電動(dòng)機(jī)的控制永磁同步電動(dòng)機(jī)輪轂電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)方式

輪轂電動(dòng)機(jī)可分為減速驅(qū)動(dòng)和直接驅(qū)動(dòng)兩大類。

在減速驅(qū)動(dòng)方式下，電動(dòng)機(jī)一般在高速下運(yùn)行，而且對(duì)電動(dòng)機(jī)的其他性能沒有特殊要求，因此可選用普通的內(nèi)轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)。減速機(jī)構(gòu)放置在電動(dòng)機(jī)和車輪之間，起減速和增加轉(zhuǎn)矩的作用。輪轂電動(dòng)機(jī)輪轂電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)方式輪轂電動(dòng)機(jī)輪轂電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)方式

減速驅(qū)動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是：電動(dòng)機(jī)運(yùn)行在高速下，具有較高的功率和效率比；體積小、重量輕；扭矩大、爬坡性能好；能保證汽車在低速運(yùn)行時(shí)獲得較大的平穩(wěn)轉(zhuǎn)矩。不足之處是：難以實(shí)現(xiàn)液態(tài)潤(rùn)滑、齒輪磨損較快、使用壽命短、不易散熱、噪聲大。減速驅(qū)動(dòng)方式適合于丘陵或山區(qū)，以及要求過載能力大或城區(qū)公交車等需要頻繁起動(dòng)停車等場(chǎng)合。輪轂電動(dòng)機(jī)輪轂電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)方式輪轂電動(dòng)機(jī)輪轂電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)方式

在直接驅(qū)動(dòng)方式下，電動(dòng)機(jī)多采用外轉(zhuǎn)子（即直接將轉(zhuǎn)子安裝在輪轂上）。為了使汽車能順利起步，要求電動(dòng)機(jī)在低速時(shí)能提供大的轉(zhuǎn)矩。此外，為了使汽車能夠有較好的動(dòng)力性，電動(dòng)機(jī)需具有較寬的調(diào)速范圍。輪轂電動(dòng)機(jī)輪轂電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)方式輪轂電動(dòng)機(jī)輪轂電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)方式

直接驅(qū)動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)有：不需要減速機(jī)構(gòu)，使得整個(gè)驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單、緊湊，軸向尺寸也較小，而且效率也進(jìn)一步提高，響應(yīng)速度也變快。其缺點(diǎn)是：起步、迎風(fēng)行駛或爬坡以及承載較大載荷時(shí)需要大電流，易損壞電池和永磁體；電動(dòng)機(jī)效率峰值區(qū)域很小，負(fù)荷電流超過一定值后效率急劇下降。此驅(qū)動(dòng)方式適合用于平路或負(fù)荷較輕的場(chǎng)合。輪轂電動(dòng)機(jī)輪轂電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)方式輪轂電動(dòng)機(jī)輪轂電動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)1、動(dòng)力控制由硬連接改為軟連接形式。2、各電動(dòng)輪的驅(qū)動(dòng)力直接獨(dú)立可控，使其動(dòng)力學(xué)控制更為靈活、方便。3、容易實(shí)現(xiàn)各電動(dòng)輪的電氣制動(dòng)、機(jī)電復(fù)合制動(dòng)和制動(dòng)能量反饋。4、底架結(jié)構(gòu)大為簡(jiǎn)化，使整車總布置和車身造型設(shè)計(jì)的自由度增加。

（5）若在采用輪轂電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的四輪電動(dòng)汽車上導(dǎo)入線控四輪轉(zhuǎn)向技術(shù)（4WS），實(shí)現(xiàn)車輛轉(zhuǎn)向行駛高性能化，可有效減小轉(zhuǎn)彎半徑，甚至實(shí)現(xiàn)零轉(zhuǎn)向半徑，增加了轉(zhuǎn)向靈便性。

輪轂電動(dòng)機(jī)輪轂電動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)輪轂電動(dòng)機(jī)輪轂電動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)5、若在采用輪轂電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的四輪電動(dòng)汽車上導(dǎo)入線控四輪轉(zhuǎn)向技術(shù)（4WS），實(shí)現(xiàn)車輛轉(zhuǎn)向行駛高性能化，可有效減小轉(zhuǎn)彎半徑，甚至實(shí)現(xiàn)零轉(zhuǎn)向半徑，增加了轉(zhuǎn)向靈便性。

輪轂電動(dòng)機(jī)輪轂電動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)輪轂電動(dòng)機(jī)1概述2直流電動(dòng)機(jī)第三章電動(dòng)汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)4開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)3交流異步電動(dòng)機(jī)5永磁同步電動(dòng)機(jī)6輪轂電動(dòng)機(jī)1概述2直流電動(dòng)機(jī)第三章電動(dòng)汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)4開關(guān)

電動(dòng)汽車的電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，并通過傳動(dòng)裝置(或直接)將能量傳遞到車輪進(jìn)而驅(qū)動(dòng)車輛按照駕駛?cè)艘庵拘旭?，是電?dòng)汽車的關(guān)鍵系統(tǒng)之一。它在電動(dòng)汽車上的具體任務(wù)是：在駕駛?cè)瞬倏v控制下，將內(nèi)燃機(jī)-發(fā)電機(jī)系統(tǒng)、動(dòng)力電池組的電能轉(zhuǎn)化為車輪的動(dòng)能驅(qū)動(dòng)車輛，并在車輛制動(dòng)時(shí)把車輛的動(dòng)能再生為電能反饋到動(dòng)力電池中以實(shí)現(xiàn)車輛的再生制動(dòng)。概述概述電動(dòng)汽車的電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)特點(diǎn)1、電動(dòng)汽車上所使用的電機(jī)往往要求頻繁的起停，頻繁的加減速以及工作模式的頻繁切換（做電動(dòng)機(jī)使用驅(qū)動(dòng)汽車以及做發(fā)電機(jī)使用實(shí)現(xiàn)能量回收及發(fā)電的功能），這對(duì)電機(jī)的響應(yīng)性能提出了更高的要求。2、由于汽車內(nèi)部空間緊張，往往要求電機(jī)系統(tǒng)具有體積小，質(zhì)量輕，以及具有較高的功率密度和工作效率等性能要求。概述電動(dòng)汽車的電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)特點(diǎn)概述電動(dòng)汽車的電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)特點(diǎn)3、相對(duì)于傳統(tǒng)電機(jī)而言，電動(dòng)汽車上所使用的電機(jī)系統(tǒng)的工作環(huán)境更為惡劣、干擾更大，從而要求它具有更高的可靠性，抗震性和抗干擾性。4、傳統(tǒng)電機(jī)一般工作在額定工作點(diǎn)附近，而電動(dòng)汽車電機(jī)的工作范圍相對(duì)較寬。且由于電動(dòng)汽車電機(jī)工作模式的特殊性，額定功率這個(gè)參數(shù)對(duì)于電動(dòng)汽車所使用的電機(jī)而言，沒有特別大的意義。所以對(duì)其額定功率的要求并不嚴(yán)格。而在高效工作區(qū)間，這個(gè)參數(shù)則更為實(shí)際和重要概述電動(dòng)汽車的電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)特點(diǎn)概述電動(dòng)汽車的電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)特點(diǎn)5、在供電方式上，傳統(tǒng)電機(jī)由常規(guī)標(biāo)準(zhǔn)電源供電，而電動(dòng)汽車電機(jī)所使用的電能來源于蓄電池，且由功率轉(zhuǎn)化器直接供給。另外電機(jī)的使用電壓及形式并不確定，從減少功率損耗及降級(jí)電機(jī)逆變器成本的角度而言，一般傾向于使用較高的電壓。概述電動(dòng)汽車的電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)特點(diǎn)概述電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)種類

電動(dòng)機(jī)的種類很多，用途廣泛，功率的覆蓋面非常大。而電動(dòng)汽車所采用的電動(dòng)機(jī)種類較少，功率覆蓋面也較窄，只采用了一些符合電動(dòng)汽車要求的電動(dòng)機(jī)來作為驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)。電動(dòng)汽車在不同的歷史時(shí)期采用了不同的電動(dòng)機(jī)，最早是采用了控制性能好和成本較低的直流電動(dòng)機(jī)。隨著電子技術(shù)、機(jī)械制造技術(shù)和自動(dòng)控制技術(shù)的發(fā)展，交流電動(dòng)機(jī)、永磁電動(dòng)機(jī)和開關(guān)磁組電動(dòng)機(jī)顯示出更加優(yōu)越的性能，這些電動(dòng)機(jī)正在逐步取代了直流電動(dòng)機(jī)。概述電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)種類概述概述概述概述概述電動(dòng)汽車對(duì)電動(dòng)機(jī)性能的基本要求

電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的主要參數(shù)為：電動(dòng)機(jī)類型、額定電壓、機(jī)械特性、效率、尺寸參數(shù)、質(zhì)量參數(shù)、可靠性和成本等。另外為電動(dòng)機(jī)所配置的電子控制系統(tǒng)和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，也會(huì)影響驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的性能。1、高電壓，在允許的范圍內(nèi)，盡可能采用高電壓，可以減小電動(dòng)機(jī)的尺寸和導(dǎo)線等裝備的尺寸，特別是可以降低逆變器的成本。

概述電動(dòng)汽車對(duì)電動(dòng)機(jī)性能的基本要求概述電動(dòng)汽車對(duì)電動(dòng)機(jī)性能的基本要求2、高轉(zhuǎn)速，電動(dòng)汽車所采用的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速可以達(dá)到8000～12000r/min，高轉(zhuǎn)速電動(dòng)機(jī)的體積較小，質(zhì)量較輕，有利于降低電動(dòng)汽車的整車整備質(zhì)量。3、質(zhì)量輕，電動(dòng)機(jī)采用鋁合金外殼，以降低電動(dòng)機(jī)的質(zhì)量、各種控制裝置的質(zhì)量和冷卻系統(tǒng)的質(zhì)量等也要求盡可能輕。

概述電動(dòng)汽車對(duì)電動(dòng)機(jī)性能的基本要求概述電動(dòng)汽車對(duì)電動(dòng)機(jī)性能的基本要求4、電動(dòng)機(jī)應(yīng)具有較大的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩和較大范圍的調(diào)速性能，使電動(dòng)汽車有良好的起動(dòng)性能和加速性能。以獲得所需要的起動(dòng)、加速、行駛、減速、制動(dòng)等所需的功率與轉(zhuǎn)矩。電動(dòng)機(jī)具有自動(dòng)調(diào)速功能，因此，可以減輕駕駛員的操縱強(qiáng)度，提高駕駛的舒適性，并且能夠達(dá)到與內(nèi)燃機(jī)汽車加速踏板同樣的控制響應(yīng)。

概述電動(dòng)汽車對(duì)電動(dòng)機(jī)性能的基本要求概述電動(dòng)汽車對(duì)電動(dòng)機(jī)性能的基本要求5、電動(dòng)汽車應(yīng)有最優(yōu)化的能量利用，電動(dòng)機(jī)應(yīng)具有高效率、低損耗，并在車輛減速時(shí)，實(shí)現(xiàn)再生制動(dòng)將制動(dòng)能量回收，再生制動(dòng)回收的能量一般可達(dá)到總能量的10%～15%，這點(diǎn)在內(nèi)燃機(jī)汽車上是不能實(shí)現(xiàn)的。6、各種動(dòng)力電池組和電動(dòng)機(jī)的工作電壓，可以達(dá)到300V以上，對(duì)電氣系統(tǒng)安全性和控制系統(tǒng)的安全性，都必須符合國(guó)家（或國(guó)際）有關(guān)車輛電氣控制的安全性能的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定，裝備有高壓保護(hù)設(shè)備。

概述電動(dòng)汽車對(duì)電動(dòng)機(jī)性能的基本要求概述直流電動(dòng)機(jī)的分類

直流電動(dòng)機(jī)分為繞組勵(lì)磁式直流電動(dòng)機(jī)和永磁式直流電動(dòng)機(jī)。在電動(dòng)汽車所采用的直流電動(dòng)機(jī)中，小功率電動(dòng)機(jī)采用的是永磁式直流電動(dòng)機(jī)，大功率電動(dòng)機(jī)則采用繞組勵(lì)磁式直流電動(dòng)機(jī)。

繞組勵(lì)磁式直流電動(dòng)機(jī)根據(jù)勵(lì)磁方式的不同，可分為他勵(lì)式、并勵(lì)式、串勵(lì)式和復(fù)勵(lì)式4種類型。直流電動(dòng)機(jī)直流電動(dòng)機(jī)的分類直流電動(dòng)機(jī)他勵(lì)式直流電動(dòng)機(jī)

他勵(lì)式直流電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁繞組與電樞繞組無連接關(guān)系，而由其他直流電源對(duì)勵(lì)磁繞組

供電，因此勵(lì)磁電流不受電樞端電壓或電樞電流的影響。他勵(lì)式直流電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行過程中勵(lì)磁磁場(chǎng)穩(wěn)定而且容易控制，容易實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車的再生制動(dòng)要求。當(dāng)采用永磁激勵(lì)時(shí)，雖然電動(dòng)機(jī)效率高、重量輕和體積小，但由于勵(lì)磁磁場(chǎng)固定，電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性不理想，難以滿足電動(dòng)汽車起動(dòng)和加速時(shí)的大轉(zhuǎn)矩要求。直流電動(dòng)機(jī)他勵(lì)式直流電動(dòng)機(jī)直流電動(dòng)機(jī)并勵(lì)式直流電動(dòng)機(jī)

并勵(lì)式直流電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁繞組與電樞繞組并聯(lián)，共用同一電源，性能與他勵(lì)式直流電

動(dòng)機(jī)基本相同。并勵(lì)繞組兩端電壓就是電樞兩端電壓，但是勵(lì)磁繞組用細(xì)導(dǎo)線繞成，其匝數(shù)很多，因此具有較大的電阻，使得通過它的勵(lì)磁電流較小。直流電動(dòng)機(jī)并勵(lì)式直流電動(dòng)機(jī)直流電動(dòng)機(jī)串勵(lì)式直流電動(dòng)機(jī)

串勵(lì)式直流電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁繞組與電樞繞組串聯(lián)后，再接于直流電源，這種直流電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁電流就是電樞電流。電動(dòng)機(jī)內(nèi)磁場(chǎng)隨著電樞電流的改變有顯著的變化。為了使勵(lì)磁繞組中不引起大的損耗和電壓降，勵(lì)磁繞組的電阻越小越好，所以串勵(lì)式直流電動(dòng)機(jī)通常用較粗的導(dǎo)線繞成，匝數(shù)較少。直流電動(dòng)機(jī)串勵(lì)式直流電動(dòng)機(jī)直流電動(dòng)機(jī)復(fù)勵(lì)式直流電動(dòng)機(jī)

復(fù)勵(lì)式直流電動(dòng)機(jī)有并勵(lì)和串勵(lì)兩個(gè)勵(lì)磁繞組，電動(dòng)機(jī)的磁通由兩個(gè)繞組內(nèi)的勵(lì)磁電流產(chǎn)生。若串勵(lì)繞組產(chǎn)生的磁通量與并勵(lì)繞組產(chǎn)生的磁通量方向相同，稱為積復(fù)勵(lì)；若兩個(gè)磁通量方向相反，則稱為差復(fù)勵(lì)。直流電動(dòng)機(jī)復(fù)勵(lì)式直流電動(dòng)機(jī)直流電動(dòng)機(jī)直流電動(dòng)機(jī)的工作原理直流電動(dòng)機(jī)直流電動(dòng)機(jī)的工作原理直流電動(dòng)機(jī)直流電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)直流電動(dòng)機(jī)直流電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)直流電動(dòng)機(jī)直流電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)特性直流電動(dòng)機(jī)直流電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)特性直流電動(dòng)機(jī)直流電動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)1、調(diào)速性能好。2、起動(dòng)力矩大。3、控制簡(jiǎn)單。4、有易損件。直流電動(dòng)機(jī)直流電動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)直流電動(dòng)機(jī)電動(dòng)汽車用直流電動(dòng)機(jī)的要求1、抗振動(dòng)性

2、對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性

3、低損耗性4、抗負(fù)荷波動(dòng)性5、小型、輕量化6、免維護(hù)性直流電動(dòng)機(jī)電動(dòng)汽車用直流電動(dòng)機(jī)的要求直流電動(dòng)機(jī)直流電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用

小功率（＜10kW）的電動(dòng)機(jī)多采用小型高效的永磁式直流電動(dòng)機(jī)，一般應(yīng)用在小型、低速的專用車輛上，如電動(dòng)自行車、高爾夫球車、電動(dòng)叉車、警用巡邏車等。中等功率（10～100kW）的電動(dòng)機(jī)采用他勵(lì)、串勵(lì)或復(fù)勵(lì)式直流電動(dòng)機(jī)，可以用于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、轉(zhuǎn)矩較大的電動(dòng)貨車上。大功率（＞100kW）的電動(dòng)機(jī)采用串勵(lì)式，可用在要求低速、高轉(zhuǎn)矩的大型專用電動(dòng)車上，如電動(dòng)礦石搬運(yùn)車、電動(dòng)玻璃搬運(yùn)車等。直流電動(dòng)機(jī)直流電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用直流電動(dòng)機(jī)直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法直流電動(dòng)機(jī)直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法直流電動(dòng)機(jī)直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法直流電動(dòng)機(jī)運(yùn)行過程符合以下公式：直流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和其他參量的關(guān)系為：直流電動(dòng)機(jī)直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法直流電動(dòng)機(jī)直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法

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，調(diào)節(jié)電樞供電電壓或者改變勵(lì)磁磁通，都需要有專門的可控直流電源，常用的可控直流電源有以下三種。1、旋轉(zhuǎn)變流機(jī)組。用直流電動(dòng)機(jī)和直流發(fā)電機(jī)組成機(jī)組，以獲得可調(diào)的直流電壓。由交流電動(dòng)機(jī)（原動(dòng)機(jī)）拖動(dòng)直流發(fā)電機(jī)G來實(shí)現(xiàn)變流，由G給需要調(diào)速的直流電動(dòng)機(jī)M供電，調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流主

的大小，就能夠方便地改變其輸出電壓

，從而調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。直流電動(dòng)機(jī)直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法直流電動(dòng)機(jī)直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法

直流電動(dòng)機(jī)直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法直流電動(dòng)機(jī)直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法2、靜止可控整流器

用靜止的可控整流器，如晶閘管整流裝置產(chǎn)生可調(diào)的直流電壓。與旋轉(zhuǎn)交流機(jī)組裝置相比，晶閘管整流裝置不僅在經(jīng)濟(jì)性和可靠性上有很大提高，而且在技術(shù)性能上也顯示出很大的優(yōu)越性，

直流電動(dòng)機(jī)直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法直流電動(dòng)機(jī)直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法直流電動(dòng)機(jī)直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法直流電動(dòng)機(jī)直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法3、直流斬波器或脈寬調(diào)制變換器

用恒定直流電源或可控硅整流電源供電，利用直流斬波器或脈寬調(diào)制的方法產(chǎn)生可調(diào)的直流平均電壓。直流斬波器又稱直流調(diào)壓器，是利用開關(guān)器件來實(shí)現(xiàn)通斷控制，將直流電源電壓斷續(xù)加到負(fù)荷上，通過通斷時(shí)間的變化來改變負(fù)荷上的直流電壓平均值，將固定電壓的直流電源變成平均值可調(diào)的直流電源，也稱直-直變換器。直流電動(dòng)機(jī)直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法直流電動(dòng)機(jī)直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法

直流電動(dòng)機(jī)直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法直流電動(dòng)機(jī)

交流電動(dòng)機(jī)可分為同步電動(dòng)機(jī)和異步電動(dòng)機(jī)兩大類，交流異步電動(dòng)機(jī)又稱感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，是由氣隙旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子繞組感應(yīng)電流相互作用產(chǎn)生電子轉(zhuǎn)矩，從而實(shí)現(xiàn)電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的一種交流電動(dòng)機(jī)。異步電動(dòng)機(jī)是各類電動(dòng)機(jī)中應(yīng)用最廣、需求量最大的一種。

異步電動(dòng)機(jī)的種類很多，常按轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)和定子繞組相數(shù)進(jìn)行分類。按轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)來分，可分為籠型異步電動(dòng)機(jī)和繞線型異步電動(dòng)機(jī)；按照定子繞組相數(shù)來分，則有單相異步電動(dòng)機(jī)、兩相異步電動(dòng)機(jī)和三相異步電動(dòng)機(jī)。交流異步電動(dòng)機(jī)交流電動(dòng)機(jī)可分為同步電動(dòng)機(jī)和異步電動(dòng)機(jī)兩大類，交流異步電動(dòng)機(jī)的工作原理

當(dāng)異步電動(dòng)機(jī)的三相定子繞組通入三相交流電后，將產(chǎn)生一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，該旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)切割轉(zhuǎn)子繞組，從而在轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，電動(dòng)勢(shì)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)出，電流方向與電動(dòng)勢(shì)方向相同，而載流的轉(zhuǎn)子導(dǎo)體在定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)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(dòng)電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)，并且電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)方向與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)方向相同。交流異步電動(dòng)機(jī)交流異步電動(dòng)機(jī)的工作原理交流異步電動(dòng)機(jī)交流異步電動(dòng)機(jī)的工作原理

交流異步電動(dòng)機(jī)交流異步電動(dòng)機(jī)的工作原理交流異步電動(dòng)機(jī)交流異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)

異步電動(dòng)機(jī)主要由定子和轉(zhuǎn)子兩大部分組成，定子和轉(zhuǎn)子之間存在氣隙，此外，還有端蓋、軸承、機(jī)座和風(fēng)扇等部件。1、定子。異步電動(dòng)機(jī)的定子由定子鐵心、定子繞組和機(jī)座構(gòu)成。

2、轉(zhuǎn)子。異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)子鐵心、轉(zhuǎn)子繞組和轉(zhuǎn)軸組成。交流異步電動(dòng)機(jī)交流異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)交流異步電動(dòng)機(jī)交流異步電動(dòng)機(jī)的性能特點(diǎn)1、小型輕量化；2、易實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速超過10000r/min的高速旋轉(zhuǎn)；3、高速低轉(zhuǎn)矩時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)效率高；4、低速時(shí)有高轉(zhuǎn)矩，以及有寬泛的速度控制范圍；5、高可靠性（堅(jiān)固）；6、制造成本低；7、控制裝置的簡(jiǎn)單化。交流異步電動(dòng)機(jī)交流異步電動(dòng)機(jī)的性能特點(diǎn)交流異步電動(dòng)機(jī)交流異步電動(dòng)機(jī)的控制方法

異步電動(dòng)機(jī)是一個(gè)多變量（多輸入、多輸出）系統(tǒng)，其中變量電壓（電流）、頻率、磁通、轉(zhuǎn)速之間又相互影響，所以其又是強(qiáng)耦合的多變量系統(tǒng)。如何對(duì)這樣一個(gè)非線性、多變量、強(qiáng)耦合的復(fù)雜系統(tǒng)進(jìn)行有效控制，成為異步電動(dòng)機(jī)的研究重點(diǎn)。目前對(duì)異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速控制主要有矢量控制、直接轉(zhuǎn)矩控制、轉(zhuǎn)速控制、變頻恒壓控制、自適應(yīng)控制、效率優(yōu)化控制等。交流異步電動(dòng)機(jī)交流異步電動(dòng)機(jī)的控制方法交流異步電動(dòng)機(jī)交流異步電動(dòng)機(jī)的控制方法

矢量控制。該控制方式實(shí)現(xiàn)了交流電動(dòng)機(jī)磁通和轉(zhuǎn)矩的解耦控制，使交流傳動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性有了顯著的改善，在提高電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)器的動(dòng)態(tài)性能方面，磁場(chǎng)定向控制得到了較多關(guān)注。矢量控制的基本原理是通過測(cè)量和控制異步電動(dòng)機(jī)定子電流矢量，根據(jù)磁場(chǎng)定向原理分別對(duì)異步電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁電流和轉(zhuǎn)矩電流進(jìn)行控制，從而達(dá)到控制異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩的目的。交流異步電動(dòng)機(jī)交流異步電動(dòng)機(jī)的控制方法交流異步電動(dòng)機(jī)交流異步電動(dòng)機(jī)的控制方法

矢量控制具體原理是將異步電動(dòng)機(jī)的定子電流矢量分解為產(chǎn)生磁場(chǎng)的電流分量（勵(lì)磁電流）和產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的電流分量（轉(zhuǎn)矩電流）分別加以控制，并同時(shí)控制兩分量間的幅值和相位，即控制定子電流矢量，所以稱這種控制方式為矢量控制方式。矢量控制又有基于轉(zhuǎn)差率控制的矢量控制方式、無速度傳感器矢量控制方式和有速度傳感器的矢量控制方式等。它是一種控制異步電動(dòng)機(jī)的有效方法，與直流電動(dòng)機(jī)類似，也可得到高速轉(zhuǎn)矩響應(yīng)。交流異步電動(dòng)機(jī)交流異步電動(dòng)機(jī)的控制方法交流異步電動(dòng)機(jī)交流異步電動(dòng)機(jī)的控制方法

直接轉(zhuǎn)矩控制。直接轉(zhuǎn)矩控制以轉(zhuǎn)矩為中心來進(jìn)行磁鏈、轉(zhuǎn)矩的綜合控制。和矢量控制不同，直接轉(zhuǎn)矩控制不采用解耦的方式，從而在算法上不存在旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)變換，簡(jiǎn)單地通過檢測(cè)電動(dòng)機(jī)定子電壓和電流，借助瞬時(shí)空間矢量理論計(jì)算電動(dòng)機(jī)的磁鏈和轉(zhuǎn)矩，并根據(jù)與給定值比較所得差值，實(shí)現(xiàn)磁鏈和轉(zhuǎn)矩的直接控制。交流異步電動(dòng)機(jī)交流異步電動(dòng)機(jī)的控制方法交流異步電動(dòng)機(jī)交流異步電動(dòng)機(jī)的控制方法

交流異步電動(dòng)機(jī)交流異步電動(dòng)機(jī)的控制方法交流異步電動(dòng)機(jī)

開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)主要由開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)、功率轉(zhuǎn)換器、傳感器和控制器四部分組成，開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)電能向機(jī)械能的轉(zhuǎn)化。功率轉(zhuǎn)換器是連接電源和電動(dòng)機(jī)的開關(guān)器件，用以提供開關(guān)電動(dòng)機(jī)所需電能。傳感器主要用來反饋位置及電流信號(hào)，并傳送給控制器?？刂破魇窍到y(tǒng)的中樞，起決策和指揮作用，主要是針對(duì)傳感器提供的轉(zhuǎn)子位置、速度和電流反饋信息以及外部輸入的指令，實(shí)時(shí)加以分析處理，進(jìn)而采取相應(yīng)的控制決策，控制功率轉(zhuǎn)換器中主開關(guān)器件的工作狀態(tài)以控制開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)。開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)主要由開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)、功開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的工作原理

開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)一般為凸極鐵心結(jié)構(gòu)，其定子、轉(zhuǎn)子均由普通硅鋼片疊壓而成。轉(zhuǎn)子上既無繞組也無永磁體，一般裝有位置檢測(cè)器；定子上繞有集中繞組，徑向相對(duì)的兩個(gè)繞組串聯(lián)構(gòu)成一相繞組。根據(jù)相數(shù)和定子、轉(zhuǎn)子極數(shù)的配比，開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)可以設(shè)計(jì)成不同的結(jié)構(gòu)。開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的工作原理開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的工作原理

開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的工作原理開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的工作原理

開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的工作原理開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的工作原理

開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的工作原理開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)

開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)由雙凸極的定子和轉(zhuǎn)子組成，其定子、轉(zhuǎn)子的凸極均由普通的硅鋼片疊壓而成。定子極上繞有集中繞組，把沿徑向相對(duì)的兩個(gè)繞組串聯(lián)成一個(gè)兩級(jí)磁極，稱為“一相”；轉(zhuǎn)子既無繞組又無永磁體，僅由硅鋼片疊成。

開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)有多種不同的相數(shù)結(jié)構(gòu)，如單相、二相、四相及多相等，且定子和轉(zhuǎn)子的極數(shù)有多種不同的搭配。

開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)

開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的性能特點(diǎn)1、調(diào)速范圍寬、控制靈活，易于實(shí)現(xiàn)各種特殊要求的轉(zhuǎn)矩-速度特性。2、制造和維護(hù)方便。3、運(yùn)轉(zhuǎn)效率高。由于開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)控制靈活，易在很寬轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)高效節(jié)能控制。4、可四象限運(yùn)行，具有較強(qiáng)的再生制動(dòng)能力。

開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的性能特點(diǎn)開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的性能特點(diǎn)5、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、制造工藝簡(jiǎn)單。6、轉(zhuǎn)矩方向與電流方向無關(guān)，從而減少功率轉(zhuǎn)換器的開關(guān)器件數(shù)，降低了成本。7、損耗小。8、可控參數(shù)多、調(diào)速性能好。9、適于頻繁起動(dòng)、停止以及正反轉(zhuǎn)運(yùn)行。開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的性能特點(diǎn)開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的控制方法

開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的可控參數(shù)主要有開通角、關(guān)斷角、相電流幅值以及相繞組的端電壓，對(duì)這些參數(shù)進(jìn)行單獨(dú)或組合控制就會(huì)產(chǎn)生不同的控制方法，常用的控制方法有角度控制（APC）、電流斬波控制（CCC）、電壓控制（VC）三種。開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的控制方法開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的控制方法1、角度控制法（APC）。APC是電壓保持不變，而對(duì)開通角和關(guān)斷角進(jìn)行控制，通過對(duì)它們的控制來改變電流波形以及電流波形與繞組電感波形的相對(duì)位置。在APC控制中，如果改變開通角，而它通常處于低電感區(qū)，則可以改變電流的波形寬度、改變電流波形的峰值和有效值大小以及改變電流波形與電感波形的相對(duì)位置，這樣就會(huì)對(duì)輸出轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生很大的影響。開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的控制方法開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的控制方法

改變關(guān)斷角一般不影響電流峰值，但可以影響電流波形寬度以及與電感曲線的相對(duì)位置，電流有效值也隨之變化，因此關(guān)斷角同樣對(duì)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生影響，只是其影響程度沒有開通角那么大。具體實(shí)現(xiàn)過程中，一般情況下采用固定關(guān)斷角、改變開通角的控制模式。與此同時(shí)，固定關(guān)斷角的選取也很重要，需要保證繞組電感開始下降時(shí)，相繞組電流盡快衰減到零。開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的控制方法開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的控制方法

對(duì)應(yīng)于每個(gè)由轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩確定的運(yùn)行點(diǎn)，開通角與關(guān)斷角會(huì)有多種組合，因此選擇的過程中要考慮電磁功率、效率、轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)及電流有效值等運(yùn)行指標(biāo)，來確定相應(yīng)的最優(yōu)控制的角度。在系統(tǒng)的控制中，要遵循一個(gè)原則，即在電動(dòng)機(jī)制動(dòng)運(yùn)行時(shí)，應(yīng)使得電流波形位于電感波形的下降段；而在電動(dòng)機(jī)電動(dòng)運(yùn)行時(shí)，應(yīng)使電流波形的主要部分位于電感波形的上升段。開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的控制方法開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的控制方法2、電流斬波控制法（CCC）在電流斬波控制方式中，一般使電動(dòng)機(jī)的開通角和關(guān)斷角保持不變，而主要靠控制斬波電流限的大小來調(diào)節(jié)電流的峰值，從而起到調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的目的。實(shí)現(xiàn)方式有兩種：限制電流上下幅值的控制、電流上限和關(guān)斷時(shí)間恒定。開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的控制方法開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的控制方法

限制電流上下幅值的控制。即在一個(gè)控制周期內(nèi)，給定電流最大值和最小值，使相電流與設(shè)定的上下限值進(jìn)行比較，當(dāng)大于設(shè)定最大值時(shí)則控制該相功率開關(guān)元件關(guān)斷，而當(dāng)相電流降低到設(shè)定最小值時(shí)，功率開關(guān)重新開通，如此反復(fù)。開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的控制方法開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的控制方法開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的控制方法開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的控制方法

電流上限和關(guān)斷時(shí)間恒定。當(dāng)相電流大于電流斬波上限值時(shí)，就將功率開關(guān)元件關(guān)斷一

段固定的時(shí)間再開通。而重新導(dǎo)通的觸發(fā)條件不是電流的下限而是定時(shí)，在每一個(gè)控制周

期內(nèi)，關(guān)斷時(shí)間恒定，但電流下降多少取決于繞組電感量、電感變化率、轉(zhuǎn)速等因素，因此電流下限并不一致。關(guān)斷時(shí)間過長(zhǎng)，相電流脈動(dòng)大，易發(fā)生“過斬”；關(guān)斷時(shí)間過短，斬波頻率又會(huì)較高，功率開關(guān)元件開關(guān)損耗增大。應(yīng)該根據(jù)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的不同狀況來選擇關(guān)斷時(shí)間。開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的控制方法開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的控制方法3、電壓控制法（VC）。電壓控制法與前兩種控制方式不同，它不是實(shí)時(shí)地調(diào)整開通角和關(guān)斷角，而是某相繞組導(dǎo)通階段，在主開關(guān)的控制信號(hào)中加入PWM信號(hào)，通過調(diào)節(jié)占空比來調(diào)節(jié)繞組端電壓的大小，從而改變相電流值。具體方法是在固定開通角和關(guān)斷角的情況下，用PWM信號(hào)來調(diào)制主開關(guān)器件相控信號(hào)，通過調(diào)節(jié)此PWM信號(hào)的占空比，以調(diào)節(jié)加在主開關(guān)上驅(qū)動(dòng)信號(hào)波形的占空比，從而改變相繞組上的平均電壓，進(jìn)而改變輸出轉(zhuǎn)矩。開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的控制方法開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的控制方法

開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的控制方法開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的控制方法

開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)雙向控制系統(tǒng)的主要目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的雙向運(yùn)行，著重點(diǎn)在于發(fā)電/電動(dòng)狀態(tài)下的最優(yōu)控制以及能量回饋問題，不但要讓開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)在電動(dòng)狀態(tài)下獲得優(yōu)越的調(diào)速性能，也要保證其發(fā)電狀態(tài)下的能量回饋。開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的控制方法開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)

開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)

永磁電動(dòng)機(jī)的分類方法很多，根據(jù)輸入電動(dòng)機(jī)接線端的波形可分為永磁直流電動(dòng)機(jī)和永磁交流電動(dòng)機(jī)。

現(xiàn)有的永磁電動(dòng)機(jī)可分為永磁直流電動(dòng)機(jī)、永磁同步電動(dòng)機(jī)、永磁無刷直流電動(dòng)機(jī)和永磁混合式電動(dòng)機(jī)四類。其中，后三類沒有傳統(tǒng)直流電動(dòng)機(jī)的電刷和換向器，故統(tǒng)稱為永磁無刷電動(dòng)機(jī)。在電動(dòng)汽車中，永磁同步電動(dòng)機(jī)應(yīng)用廣泛。永磁同步電動(dòng)機(jī)永磁電動(dòng)機(jī)的分類方法很多，根據(jù)輸入電動(dòng)機(jī)接線端的永磁同步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)

三相永磁同步電動(dòng)機(jī)具有定子三相分布的繞組和永磁轉(zhuǎn)子，在磁路結(jié)構(gòu)和繞組分布上保證反電動(dòng)勢(shì)波形為正弦波，為了進(jìn)行磁場(chǎng)定向控制，輸入到定子的電壓和電流也為正弦波。根據(jù)永磁體在轉(zhuǎn)子上的位置的不同，永磁同步電動(dòng)機(jī)分為內(nèi)置式永磁同步電動(dòng)機(jī)和外置式永磁同步電動(dòng)機(jī)。

永磁同步電動(dòng)機(jī)永磁同步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)永磁同步電動(dòng)機(jī)永磁同步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)1、內(nèi)置式永磁同步電動(dòng)機(jī)。內(nèi)置式永磁同步電動(dòng)機(jī)按永磁體磁化方向可分為徑向式、切向式和混合式三種，在有阻尼繞組情況下。內(nèi)置式永磁同步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子由于內(nèi)部嵌入永磁體，導(dǎo)致轉(zhuǎn)子機(jī)械結(jié)構(gòu)上的凸極特性。永磁同步電動(dòng)機(jī)永磁同步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)永磁同步電動(dòng)機(jī)永磁同步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)永磁同步電動(dòng)機(jī)永磁同步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)永磁同步電動(dòng)機(jī)永磁同步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)2、外置式永磁同步電動(dòng)機(jī)。外置式永磁同步電動(dòng)機(jī)根據(jù)永磁體是否嵌入轉(zhuǎn)子鐵心中，可以分為面貼式和插入式兩種電動(dòng)機(jī)，面貼式永磁同步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子永磁體一般為瓦片形，通過合成粘膠粘于轉(zhuǎn)子鐵心表面。插入式永磁