電動(dòng)車電機(jī)技術(shù)詳解課件

電動(dòng)車電機(jī)技術(shù)詳解2011-11-2821、直流電機(jī)系統(tǒng)2、異步電機(jī)系統(tǒng)3、電系統(tǒng)應(yīng)用趨勢(shì)目錄31.1、直流電機(jī)工作原理原理圖(物理模型圖)

磁極對(duì)N、S不動(dòng),線圈（繞組）abcd旋轉(zhuǎn),換向片1、2旋轉(zhuǎn),電刷及出線A、B不動(dòng)1、直流電機(jī)系統(tǒng)1.2、直流發(fā)電機(jī)原理（機(jī)械能--->直流電能）原動(dòng)機(jī)拖動(dòng)電樞以轉(zhuǎn)速n(r/min)旋轉(zhuǎn)；電機(jī)內(nèi)部有磁場(chǎng)存在；或定子（不動(dòng)部件）上的勵(lì)磁繞組通過直流電流(稱為勵(lì)磁電流If)時(shí)產(chǎn)生恒定磁場(chǎng)（勵(lì)磁磁場(chǎng)，主磁場(chǎng)）電樞線圈的導(dǎo)體中將產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)

e=Blv，但導(dǎo)體電勢(shì)為交流電，而經(jīng)過換向器與電刷的作用可以引出直流電勢(shì)EAB，以便輸出直流電能。為了得到穩(wěn)定的直流電勢(shì)，直流電機(jī)的電樞圓周上一般有多個(gè)線圈分布在不同的位置，并通過多個(gè)換向片聯(lián)接成電樞繞組。動(dòng)畫51.3、直流電機(jī)的勵(lì)磁方式定義

直流電機(jī)勵(lì)磁繞組的接線方式稱為勵(lì)磁方式。實(shí)質(zhì)上就是勵(lì)磁繞組和電樞繞組如何聯(lián)接。分類

除了永磁直流電機(jī)外，直流電機(jī)的勵(lì)磁方式有他勵(lì)式和自勵(lì)（串勵(lì)、并勵(lì)和復(fù)勵(lì)）式。

1、直流電機(jī)系統(tǒng)61.4、直流電機(jī)的電勢(shì)平衡方程式直流電機(jī)的電路包括電樞支路和勵(lì)磁支路。在分析直流電機(jī)時(shí)，最好先根據(jù)勵(lì)磁方式畫出電機(jī)的電路連線。發(fā)電機(jī)按照發(fā)電機(jī)慣例標(biāo)注電勢(shì)，電流和電壓。電動(dòng)機(jī)則按照電動(dòng)機(jī)慣例標(biāo)注。1）直流發(fā)電機(jī)的電勢(shì)平衡方程以他勵(lì)發(fā)電機(jī)為例。注意圖中電樞和勵(lì)磁的圖符。作為發(fā)電機(jī)運(yùn)行時(shí)，電勢(shì)Ea和電樞電流Ia同方向。除了電阻壓降IaRa外，還要考慮電刷壓降△Us

電勢(shì)平衡方程為Ea=U+IaRa+2△Us如有串勵(lì)繞組，則Ra中應(yīng)為串勵(lì)、補(bǔ)償和換向極繞組電阻。2）直流電動(dòng)機(jī)的電勢(shì)平衡方程以并勵(lì)電動(dòng)機(jī)為例。電樞接通直流電源。流的轉(zhuǎn)子導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩子一旦旋轉(zhuǎn)，就有電勢(shì)產(chǎn)生。勢(shì)與電流方向相反。故電動(dòng)機(jī)的感應(yīng)電勢(shì)又叫反電勢(shì)。U=Ea+IaRa+2△Us1、直流電機(jī)系統(tǒng)7

1.5、電磁轉(zhuǎn)矩

(Magnetic-electricTorque)在直流電機(jī)中，當(dāng)電樞繞組通過電流時(shí)，與氣隙磁場(chǎng)作用會(huì)產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩T。在電動(dòng)機(jī)中，電磁轉(zhuǎn)矩屬于拖動(dòng)轉(zhuǎn)矩；而在發(fā)電機(jī)中則為阻力轉(zhuǎn)矩T=Ct*Φ*IaCT為轉(zhuǎn)矩常數(shù)，由電機(jī)結(jié)構(gòu)決定?？梢婋姶呸D(zhuǎn)矩正比于每極磁通量和電樞電流。這一電磁轉(zhuǎn)矩公式把機(jī)械量T，磁場(chǎng)量Φ和電量Ia聯(lián)系起來了。

穩(wěn)態(tài)時(shí)的轉(zhuǎn)矩平衡對(duì)發(fā)電機(jī)來說，轉(zhuǎn)軸上輸入的是機(jī)械轉(zhuǎn)矩T1。T1克服各種阻力轉(zhuǎn)矩（如摩擦，鐵耗，風(fēng)阻等）T0后與負(fù)載后電樞電流Ia產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩T相平衡:

T1=T+T0

對(duì)于電動(dòng)機(jī)來說，從電樞端輸入電流并產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩T,T克服各種阻力轉(zhuǎn)矩T0后與機(jī)械負(fù)載轉(zhuǎn)矩T2相平衡:

T=T0+T21、直流電機(jī)系統(tǒng)9b、他勵(lì)電動(dòng)機(jī)降壓?jiǎn)?dòng)對(duì)于他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)，可以采用專門設(shè)備降低電樞回路的電壓以減小啟動(dòng)電流。串勵(lì)與復(fù)勵(lì)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)方法基本上與并勵(lì)電動(dòng)機(jī)相同，即采用電樞回路串電阻的方法減小啟動(dòng)電流。串勵(lì)電動(dòng)機(jī)絕對(duì)不允許空載啟動(dòng)。串電阻啟動(dòng)設(shè)備簡(jiǎn)單，投資小，但啟動(dòng)電阻上要消耗能量；電樞降壓?jiǎn)?dòng)設(shè)備投資較大，但啟動(dòng)過程節(jié)能。1、直流電機(jī)系統(tǒng)101.7、他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性

機(jī)械特性：n=f(T)是指U=UN，If=IfN時(shí)，改變負(fù)載的過程中，轉(zhuǎn)速n隨電磁轉(zhuǎn)矩T變化的函數(shù)關(guān)系機(jī)械特性方程式n=f(T)用電樞回路總電阻考慮電刷接觸壓降。n=[U-(Ra+Rp)Ia]/(CeΦ)

Ia=T/(CTΦ)

n=U/(CeΦ)-(Ra+Rp)/(CeCTΦ2)×T=n0L-kT其中，n0=U/(CeΦ)為理想空載轉(zhuǎn)速，而k=(Ra+Rp)/(CeCTΦ2)為機(jī)械特性的斜率。固有機(jī)械特性

n=f(T)改變?nèi)齻€(gè)量U、Φ、Rp

中任意一個(gè)，可以改變機(jī)械特性曲線形狀。U=UN,Φ=ΦN,Rp=0時(shí)的機(jī)械特性稱為固有機(jī)械特性。其方程為n=U/(CeΦN)-RaT/(CeCTΦN2)由于Ra很小，轉(zhuǎn)矩T增大時(shí)，n下降很小，他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的固有機(jī)械特性是一條比較平的下降曲線。（即屬硬特性）1、直流電機(jī)系統(tǒng)11人為（人工）機(jī)械特性n=f(T)改變?nèi)齻€(gè)量U、Φ、Rp之一而其他量不變時(shí)可以得到人為機(jī)械特性。電樞回路串電阻時(shí)的人為機(jī)械特性，n=U/(CeΦN)-（Ra+Rp)T/(CeCTΦN2)

對(duì)應(yīng)于不同的Rp可以得到一簇斜率不同的曲線改變電樞電壓的人為機(jī)械特性,n=U/(CeΦN)-RaT/(CeCTΦN2)

斜率不變，理想空載轉(zhuǎn)速n0l不同的一簇平行線。(U<UN)減少電動(dòng)機(jī)氣隙磁通的人為機(jī)械特性n=U/(CeΦ)-RaT/(CeCTΦ2)Φ減少時(shí)，n0L和k同時(shí)增大。1、直流電機(jī)系統(tǒng)131.9、改變電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)向的方法要改變電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)向，就必須改變電磁轉(zhuǎn)矩的方向。

T=CTΦIa根據(jù)電動(dòng)機(jī)的工作原理，單獨(dú)改變磁通方向（即通過改變勵(lì)磁繞組連接）或者單獨(dú)改變電樞電流的方向，均可以改變電磁轉(zhuǎn)矩的方向。故改變轉(zhuǎn)向的方法：(1)對(duì)于并勵(lì)電動(dòng)機(jī)，單獨(dú)將勵(lì)磁繞組引出端對(duì)調(diào)。(2)單獨(dú)將電樞繞組引出端對(duì)調(diào)。對(duì)于復(fù)勵(lì)電動(dòng)機(jī)，應(yīng)將電樞引出端對(duì)調(diào)或者同時(shí)將并勵(lì)繞組和串勵(lì)繞組引出段分別對(duì)調(diào)（維持加復(fù)勵(lì)狀態(tài)）。1.10、直流電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)實(shí)現(xiàn)制動(dòng)有兩種方法，機(jī)械制動(dòng)和電磁制動(dòng)。

電磁制動(dòng)是使電機(jī)在制動(dòng)時(shí)使電機(jī)產(chǎn)生與其旋轉(zhuǎn)方向相反的電磁轉(zhuǎn)矩,其特點(diǎn)是制動(dòng)轉(zhuǎn)矩大,操作控制方便。直流電動(dòng)機(jī)的電磁制動(dòng)類型有能耗制動(dòng)、反接制動(dòng)和回饋制動(dòng)。1、直流電機(jī)系統(tǒng)141.10、反接制動(dòng)

(1)電壓反接制動(dòng)他勵(lì)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)反抗性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載運(yùn)行。通過反接閘刀把電源突然反接，同時(shí)在電樞支路串入限流電阻R。n=-UN/(CeΦN

）（Ra+R)T/(CeCTΦN2)如圖所示，工作點(diǎn)A→B→C,在C點(diǎn)時(shí)，n=0。這時(shí)應(yīng)將電源切掉。在B→C的過程中轉(zhuǎn)速為正，電磁轉(zhuǎn)矩為負(fù)，起制動(dòng)作用。如果在C點(diǎn)時(shí)，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩大于負(fù)載轉(zhuǎn)矩(絕對(duì)值)而沒有切除電源，則電動(dòng)機(jī)在電磁轉(zhuǎn)矩作用下將反向起動(dòng)，作為反轉(zhuǎn)的電動(dòng)機(jī)運(yùn)行。如圖中的D點(diǎn)。對(duì)于頻繁正反轉(zhuǎn)的電力拖動(dòng)系統(tǒng)，常采用這種先反接制動(dòng)停車，再反向起動(dòng)的運(yùn)行方式，達(dá)到迅速制動(dòng)并反轉(zhuǎn)的目的。對(duì)于要求準(zhǔn)確停車的系統(tǒng)，采用能耗制動(dòng)較為方便。(2)電勢(shì)反接制動(dòng)（倒拉反轉(zhuǎn)運(yùn)行）他勵(lì)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)位能性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載運(yùn)行。電樞支路突然傳入較大的電阻，則工作點(diǎn)A→B→C→D，D點(diǎn)位于第iv象限，轉(zhuǎn)速為負(fù)，電磁轉(zhuǎn)矩為正，屬于制動(dòng)運(yùn)行。在C點(diǎn)后，負(fù)載轉(zhuǎn)矩大于電磁轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)速反向，感應(yīng)電勢(shì)也反向，所以稱為電勢(shì)反接制動(dòng)。這種運(yùn)行方式通常用在起重設(shè)備低速下放物體的場(chǎng)合。電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩起制動(dòng)作用，限制了重物的下放速度。1、直流電機(jī)系統(tǒng)151.11、回饋制動(dòng)(1)正向回饋制動(dòng)他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)通過降低電壓來減速時(shí)，若電壓下降幅度較大，會(huì)使得工作點(diǎn)經(jīng)過第II象限，如圖中的BC段，轉(zhuǎn)速為正而電磁轉(zhuǎn)矩為負(fù)，電動(dòng)機(jī)運(yùn)行于制動(dòng)狀態(tài)。在這一過程中，由于電源電壓下降，使得Ea>U,電流方向改變，電能從電動(dòng)機(jī)回饋到電源。在電力機(jī)車下坡時(shí)，由于重力作用使得電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速高于原來的空載轉(zhuǎn)速，Ea增大，超過U以后，電流也會(huì)反向，進(jìn)入正向回饋制動(dòng)狀態(tài)。(2)反向回饋制動(dòng)他勵(lì)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)勢(shì)能性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載運(yùn)行。反接電源電壓并給電樞支路串入限流電阻。工作點(diǎn)將會(huì)穩(wěn)定在第iv象限。在D點(diǎn)，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速高于理想空載轉(zhuǎn)速，Ea>U，電流流向電源，屬于反向回饋制動(dòng)。反向回饋制動(dòng)常用于高速下放重物時(shí)限制電機(jī)轉(zhuǎn)速。1、直流電機(jī)系統(tǒng)172.2、

三相基波合成磁勢(shì)——旋轉(zhuǎn)磁勢(shì)

一.圖解法證明1.三相對(duì)稱電流通入三相對(duì)稱繞組

三相對(duì)稱電流:Iam

=

Ibm=

Icm=

Im,Ia、Ib、Ic在時(shí)間上依差120o

三相對(duì)稱繞組:匝數(shù)、繞型、線徑三相均相等；三相在空間上依差120o電角度2.圖中繞組首末端、電流正負(fù)的表示繞組的的首、末端：ABC、XYZ電流的正、負(fù)：

頭出尾進(jìn)、尾出頭進(jìn)3.分析各瞬間磁場(chǎng)分布的情況

1.三相對(duì)稱電流通入三相對(duì)稱繞組時(shí)，在電機(jī)內(nèi)部可自動(dòng)產(chǎn)生一個(gè)圓形旋轉(zhuǎn)磁勢(shì)

用動(dòng)畫演示（動(dòng)畫）關(guān)于圓形——橢圓形——脈振磁勢(shì)的說明2.旋轉(zhuǎn)磁勢(shì)的轉(zhuǎn)向永遠(yuǎn)是由帶有超前電流的相轉(zhuǎn)向帶有滯后電流的相。改變旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)向的方法：調(diào)換接在電源上的任意兩根線（即改變相序）即可。

3.旋轉(zhuǎn)磁勢(shì)的幅值為:

F1=(m/2)Fp1

=(m/2)0.9(I1N1/p)Kw1,本例子中：m=3（相）

4.旋轉(zhuǎn)磁勢(shì)的轉(zhuǎn)速（即同步轉(zhuǎn)速）為:

n1=60f/p

5.當(dāng)某相電流達(dá)到最大值時(shí)，旋轉(zhuǎn)磁勢(shì)的幅值位置恰好轉(zhuǎn)到該相繞組的軸線上。2、異步電機(jī)系統(tǒng)182.3、轉(zhuǎn)差、轉(zhuǎn)差率切割磁力線是產(chǎn)生轉(zhuǎn)子感生電流和電磁轉(zhuǎn)矩的必要條件。

轉(zhuǎn)子必須與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)保持一定的速度差，才可能切割磁力線。

旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速n1為同步轉(zhuǎn)速；轉(zhuǎn)子的實(shí)際轉(zhuǎn)速n簡(jiǎn)稱轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速。兩者在電機(jī)運(yùn)行時(shí)有差別，即

轉(zhuǎn)差Δn=n1-n

轉(zhuǎn)差率:s=(n1-n)/n1

注:

s是異步電機(jī)的一個(gè)基本變量，在分析異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)有著重要的地位。

啟動(dòng)瞬間即堵轉(zhuǎn)時(shí)：n=0,s=1

理想空載時(shí)：n=n1,s=0

電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí),s在0~1之間。

轉(zhuǎn)差率一般很?。?/p>

sN=0.015~0.06

制動(dòng)運(yùn)行時(shí)，電磁轉(zhuǎn)矩方向與轉(zhuǎn)速方向相反，即n1與n反向，s>1

發(fā)電機(jī)運(yùn)行時(shí)，n高于同步轉(zhuǎn)速n1,s<0.

根據(jù)轉(zhuǎn)差率可以區(qū)分異步電機(jī)的屬何種運(yùn)行狀態(tài)：2、異步電機(jī)系統(tǒng)192.4、電勢(shì)平衡方程式1.定子繞組電勢(shì)平衡方程式

定子繞組接到交流電源上，與電源電壓相平衡的電勢(shì)（壓降）包括：

主電勢(shì)（感應(yīng)電勢(shì)）：

定子繞組通入三相對(duì)稱交流電流時(shí)，將會(huì)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)的主磁通，同時(shí)被定子繞組和轉(zhuǎn)子繞組切割，并在其中產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)。有效值為：

E1=4.44f1N1Φ1kw1

漏磁電勢(shì)（漏抗壓降）

定子漏磁通：僅與定子繞組相匝鏈。

漏抗壓降：E1σ=-jI1X1σ

電阻壓降：R1I1

定子邊方程式：U1=-E1+I1(R1+jX1σ)

=-E1+I1Z1

2.轉(zhuǎn)子繞組的電勢(shì)及電流

轉(zhuǎn)子繞組的感應(yīng)電勢(shì)

轉(zhuǎn)子繞組切割主磁通的轉(zhuǎn)速

主磁通以同步速度n1旋轉(zhuǎn)

轉(zhuǎn)子以轉(zhuǎn)速n旋轉(zhuǎn)

轉(zhuǎn)子繞組導(dǎo)體切割主磁通的相對(duì)轉(zhuǎn)速為(n1-n)=sn1

頻率公式：f2=p.sn1/60=f1s(Hz)

結(jié)論：由于s很小，轉(zhuǎn)子感應(yīng)電勢(shì)頻率很低。一般

1-3Hz2、異步電機(jī)系統(tǒng)212.6、異步電動(dòng)機(jī)的磁勢(shì)平衡1.定子繞組的磁勢(shì)

幅值：F1=(m1/2).(0.9*I1N1./p)kw1；轉(zhuǎn)速：

n1=60f1/p

2.轉(zhuǎn)子繞組磁勢(shì)

有效值：F2=(m2/2).(0.9*I2N2/p)kw2；轉(zhuǎn)速：轉(zhuǎn)子電流的頻率f2=sf1

轉(zhuǎn)子磁勢(shì)F2相對(duì)于轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速：n2=60f2/p=60sf1/p=sn1=n1-n

轉(zhuǎn)子磁勢(shì)F2相對(duì)于空間的轉(zhuǎn)速為n2+n=（n1-n）+n=n1

結(jié)論：定、轉(zhuǎn)子磁勢(shì)在空間相對(duì)靜止，均以同步速n1旋轉(zhuǎn)。

3.磁勢(shì)平衡方程式

激磁電流Im產(chǎn)生激磁磁勢(shì)Fm

建立主磁通Φ1所需要的電流為激磁電流Im。激磁磁勢(shì)的幅值為：Fm=（m1/2）.(0.9*ImN1/p)kw1

激磁磁勢(shì)近似不變

由電勢(shì)方程式：U1=-E1+I1(R1+jX1σ)=-E1+I1Z1

電源電壓不變，阻抗壓降很小，電勢(shì)近似不變；

由公式：U1=4.44f1N1Φ1kw1，Φ1近似不變；

可見，勵(lì)磁磁勢(shì)和勵(lì)磁電流幾乎不變。

空載運(yùn)行時(shí)，勵(lì)磁磁勢(shì)全部由定子磁勢(shì)F0提供，即：F0=Fm

負(fù)載運(yùn)行時(shí)，轉(zhuǎn)子繞組中有電流I2流過，產(chǎn)生一個(gè)同步旋轉(zhuǎn)磁勢(shì)F2，為了保持原Fm不變，定子磁勢(shì)F1除了提供激磁磁勢(shì)Fm外，還必須抵消轉(zhuǎn)子磁勢(shì)Fm的影響，即：F1=F1F+Fm=(-F2+Fm)

異步電動(dòng)機(jī)的磁勢(shì)平衡方程：F1+F2=Fm;

即

(m1/2)(0.9*I1N1/p)kw1+(m2/2)

(0.9*I2N2/p)kw2

=(m1/2)(0.9*ImN1/p)kw1

I1+[(m2N2kw2)/(m1N1kw1)]I2=I1+I2/ki=Im

結(jié)論：空載運(yùn)行時(shí)，轉(zhuǎn)子電流近似為0，定子電流等于勵(lì)磁電流；負(fù)載時(shí)，定子電流隨負(fù)載增大而增大。2、異步電機(jī)系統(tǒng)222.7、異步電動(dòng)機(jī)的工作特性分析異步電動(dòng)機(jī)的工作特性是指在額定電壓及額定頻率下，電動(dòng)機(jī)的主要物理量轉(zhuǎn)差率、轉(zhuǎn)矩、電流、效率、功率因數(shù)分別隨輸出功率變化的關(guān)系曲線。.轉(zhuǎn)差率特性s=f(P2)

s=pCu2/PM=(m1R'2I'22)/(Ω1T)

=(m1R'2I'22)/(Ω1CMΦ1I'2cosφ2)

=(m1R'2I'2)/(Ω1CMΦ1cosφ2)隨著負(fù)載功率的增加，轉(zhuǎn)子電流增大，故轉(zhuǎn)差率隨輸出功率增大而增大。轉(zhuǎn)矩特性T2=f(P2)異步電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩:T2=P2/Ω轉(zhuǎn)速的變換范圍很小，從空載到滿載，轉(zhuǎn)速略有下降。因?yàn)?/p>

sN=0.015~0.06轉(zhuǎn)矩曲線為一個(gè)微微上翹的曲線。2、異步電機(jī)系統(tǒng)23.電流特性I1=f(P2)I1=-I'2+Im

空載時(shí)電流很小，隨著負(fù)載電流增大，電機(jī)的輸入電流增大（微微上翹）。.效率特性

η=f(P2)η=P2/(P2+pCu1+pFe+pCu2+pΩ+pΔ)

其中銅耗隨著負(fù)載的變化而變化（與負(fù)載電流的平方正比）；鐵耗和機(jī)械損耗近似不變；效率曲線有最大值，可變損耗等于不變損耗時(shí)，電機(jī)達(dá)到最大效率。異步電動(dòng)機(jī)額定效率在（74-94）%之間；最大效率發(fā)生在(0.7-1.0)倍額定效率處。功率因數(shù)特性cosφ1=f(P2)空載時(shí)，定子電流基本上用來產(chǎn)生主磁通，有功功率很小，功率因數(shù)也很低；隨著負(fù)載電流增大，輸入電流中的有功分量也增大，功率因數(shù)逐漸升高；在額定功率附近，功率因數(shù)達(dá)到最大值。如果負(fù)載繼續(xù)增大，則導(dǎo)致轉(zhuǎn)子漏電抗增大（漏電抗與頻率成正比），從而引起功率因數(shù)下降。2、異步電機(jī)系統(tǒng)25電機(jī)類型特點(diǎn)控制技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)直流有刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，起步加速牽引力大缺點(diǎn)：有機(jī)械換向器，最高速受限，需定期維護(hù)保養(yǎng)；體積大脈寬調(diào)制技術(shù)控制系統(tǒng)：較簡(jiǎn)單逐步被替代異步電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、堅(jiān)固耐用、成本低廉、運(yùn)行可靠，低轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)，低噪聲，轉(zhuǎn)速極限高缺點(diǎn)：低速小負(fù)載時(shí)效率低；控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)負(fù)載，故障率高，成本高控制技術(shù)：V/F控制、轉(zhuǎn)差頻率控制、矢量控制和直、接轉(zhuǎn)矩控制(DTC)和無轉(zhuǎn)速傳感器的控制法有被其它新型無刷永磁牽引電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)逐步取代的趨勢(shì)；美國(guó)傾向于采用異步電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)無刷永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)：具有較高的功率密度和效率以及寬廣的調(diào)速范圍；缺點(diǎn)：但造價(jià)較高，永磁材料會(huì)有退磁效應(yīng)，抗腐蝕性差，磁場(chǎng)不可變低速時(shí)常采用矢量控制，包括氣隙磁場(chǎng)定向、轉(zhuǎn)子磁鏈定向、定子磁鏈定向；高速時(shí)用弱磁控制得到日本和美國(guó)汽車公司親睞已在國(guó)內(nèi)外多種電動(dòng)車輛中獲得應(yīng)用，發(fā)展前景十分廣闊開關(guān)磁阻電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)：高密度、高效率、輕量化、低成本、寬調(diào)速缺點(diǎn)：但具有高度的非線性應(yīng)用較多的是智能控制，如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),模糊控制,滑?？刂频戎悄芸刂品椒o傳感器的SRD也是未來的發(fā)展趨勢(shì)之一；極具潛力，但目前應(yīng)用還受限制；德國(guó)、英國(guó)等大力開發(fā)開關(guān)磁阻電機(jī)3.2電機(jī)性能、控制技術(shù)和應(yīng)用趨勢(shì)

表各種電機(jī)性能、控制技術(shù)和應(yīng)用趨勢(shì)3、電機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用趨勢(shì)263.4電機(jī)系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)點(diǎn)

系統(tǒng)部件整車類型電機(jī)本體控制器電機(jī)系統(tǒng)類型異步電機(jī)/永磁電機(jī)異步電機(jī)/永磁電機(jī)技術(shù)核心點(diǎn)純電動(dòng)1、高功率密度2、噪聲低3、高能量密度4、維護(hù)性好5、磁路設(shè)計(jì)6、寬的橫轉(zhuǎn)矩區(qū)和恒功率區(qū)設(shè)計(jì)7、耐壓絕緣設(shè)計(jì)8、溫度場(chǎng)設(shè)計(jì)大功率設(shè)計(jì)硬件：1、功率器件驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路2、功率電路可靠性和電磁兼容性設(shè)計(jì)3、控制電路板電磁兼容和可靠性設(shè)計(jì)4、功率電路的熱管理設(shè)計(jì)軟件：1、熱管理控制技術(shù)2、矢量控制算法3、智能化控制算法大功率管理ISG混合動(dòng)力1、盤式電機(jī)制造工藝；2、高溫退磁3、更好的抗震性轉(zhuǎn)矩控制精度轉(zhuǎn)矩變化率控制插電式混合動(dòng)力盤式電機(jī)電機(jī)控制器普通電機(jī)電機(jī)及變速機(jī)構(gòu)一體化3、電機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用趨勢(shì)壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速采用的控制方法：1．當(dāng)車室溫度高于設(shè)定溫度1oC時(shí)，為了盡快使溫度達(dá)到設(shè)定值，壓縮機(jī)以最大轉(zhuǎn)速運(yùn)行；2．若車室溫度低于設(shè)定溫度1oC，壓縮機(jī)以最低轉(zhuǎn)速運(yùn)行；3．當(dāng)室溫偏差在-1—1oC之間時(shí)，壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速通過模糊控制算法來控制，以每一采樣時(shí)刻室溫與設(shè)定值的溫差及溫差的變化率為輸入量，通過模糊推理得出壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速值。2023/3/9292023/3/930制冷系統(tǒng)圖：2023/3/931風(fēng)道系統(tǒng)圖：2023/3/932空調(diào)系統(tǒng)圖1空調(diào)系統(tǒng)圖22023/3/9332023/3/934壓縮機(jī)總成相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)2023/3/935壓縮機(jī)總成基本參數(shù)2023/3/936制冷量、功耗測(cè)量工況具體參數(shù)壓縮機(jī)的噪聲要求清潔度壓縮機(jī)總成內(nèi)部外來雜質(zhì)總量必須小于40mg。含水率壓縮機(jī)含水率不得超過1500×10-6高壓泄漏在壓縮機(jī)內(nèi)充入HFC-134a氣體，壓力達(dá)到1380kPa后，各處泄漏量不得超過11g/y。耐壓性壓縮機(jī)高壓側(cè)經(jīng)8275kPa的壓力試驗(yàn)后無損壞及泄漏。壓縮機(jī)低壓側(cè)經(jīng)5170kPa壓力試驗(yàn)后無損壞及泄漏。耐振動(dòng)性壓縮機(jī)總成經(jīng)振動(dòng)試驗(yàn)后應(yīng)符合以下要求壓縮機(jī)內(nèi)部各面不出現(xiàn)裂紋和損壞；螺栓不得有松動(dòng)和損壞。溫度交變?cè)囼?yàn)壓縮機(jī)經(jīng)720h溫度交變循環(huán)后，HFC134a泄漏量不得超過11g/年。2023/3/937壓縮機(jī)總成技術(shù)要求絕緣電阻電動(dòng)壓縮機(jī)總成緣電阻應(yīng)大于50MΩ。耐電壓電動(dòng)壓縮機(jī)總成施加頻率為50Hz、實(shí)際正弦波的1500V電壓，歷時(shí)1min，絕緣應(yīng)無擊穿、閃絡(luò)和飛弧。電磁輻射抗擾性電動(dòng)壓縮機(jī)及功率驅(qū)動(dòng)模塊總成在運(yùn)行中所產(chǎn)生的電磁輻射不得超過GB/T14023-2000中第4章所規(guī)定的輻射干擾允許值。耐久性試驗(yàn)(包括功率驅(qū)動(dòng)模塊)2023/3/9382023/3/939(*)轉(zhuǎn)速循環(huán)試驗(yàn)工況：1)用30s從0r/min升速到2500r/min，2500r/min持續(xù)1min，2)用15s從2500r/min升速到3000r/min，3000r/min持續(xù)1min，3)用15s從3000r/min升速到3500r/min，3500r/min持續(xù)1min，4)用15s從3500r/min升速到4000r/min，4000r/min持續(xù)1min，5)用15s從4000r/min升速到4500r/min，4500r/min持續(xù)1min，6)用15s從4500r/min升速到5000r/min，5000r/min持續(xù)1min，7)用15s從5000r/min升速到5500r/min，5500r/min持續(xù)1min，8)用15s從5500r/min升速到6000r/min，6000r/min