新能源汽車驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)檢測與維修中職PPT完整全套教學(xué)課件

新能源汽車驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)檢測與維修全套可編輯PPT課件緒論模塊一驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)的認(rèn)知模塊二驅(qū)動電機(jī)的檢測與維修模塊三驅(qū)動電機(jī)控制器的檢測與維修目錄CONTENTS模塊四冷卻系統(tǒng)的檢測與維修緒論緒論新能源汽車，尤其是電動汽車的核心部分是“三電”系統(tǒng)——驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)、動力蓄電池系統(tǒng)和整車電控系統(tǒng)，如圖0-1所示，“三電”系統(tǒng)基本組成如圖0-2所示。一、新能源汽車“三電”系統(tǒng)緒論1.驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)作為電動汽車三大系統(tǒng)之一，是車輛行駛的主要執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其特性決定了車輛的主要性能指標(biāo)，直接影響車輛的動力性、經(jīng)濟(jì)性和舒適性。國家標(biāo)準(zhǔn)《電動汽車用驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)第1部分：技術(shù)條件》（GB/T18488.1—2015）中規(guī)定：驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)（drivemotorsystem）是指驅(qū)動電機(jī)、驅(qū)動電機(jī)控制器及它們工作必需的輔助裝置的組合。電動汽車主流的電機(jī)類型主要有永磁同步電機(jī)和交流異步電機(jī)等。目前，電動汽車常用的電機(jī)額定功率基本可以滿足整車的驅(qū)動需求，很多電動汽車都具備制動能量回收功能。緒論2.動力蓄電池系統(tǒng)動力蓄電池作為電動汽車的能量源，是電動汽車的核心部件之一。動力蓄電池的性能直接影響電動汽車的行駛里程。作為“三電”系統(tǒng)中最貴的核心器件，動力蓄電池常用的類型是三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池。動力蓄電池內(nèi)部除了有不同模組的電芯，還有溫度采集傳感器、單體電芯電壓采集傳感器、電流傳感器、主正總線接觸器、主負(fù)總線接觸器、維修開關(guān)、母排、連接器、電池管理系統(tǒng)（batterymanagementsystem，簡稱BMS）等。其中，BMS作為動力蓄電池的大腦，主要檢測動力蓄電池內(nèi)單體電芯的電壓、溫度、電流等相關(guān)參數(shù)，與整車控制系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，同時(shí)還能對動力蓄電池的充放電進(jìn)行管理。緒論3.整車電控系統(tǒng)整車電控系統(tǒng)的作用是對整車的所有動作進(jìn)行檢測和指揮，類似于人類的大腦。整車電控系統(tǒng)由整車控制器（VCU）及各子系統(tǒng)組成，整車控制器能夠完成檢測整車子系統(tǒng)控制單元的自檢狀態(tài)、能量分配、采集制動踏板和加速踏板信號、控制繼電器開關(guān)、整車故障檢測、整車上下電控制、故障處理等工作。整車控制器的處理速度一般比較快，能夠快速、準(zhǔn)確地接收和發(fā)送各種指令，控制車輛各種運(yùn)行狀態(tài)。緒論1.驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)的組成驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)主要由驅(qū)動電機(jī)、驅(qū)動電機(jī)控制器及冷卻裝置等組成，如圖0-3所示。二、新能源汽車驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)緒論（1）驅(qū)動電機(jī)驅(qū)動電機(jī)（divemotor）是將電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，為車輛行駛提供驅(qū)動力的電氣裝置，該裝置也可具備將機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能的功能。（2）驅(qū)動電機(jī)控制器驅(qū)動電機(jī)控制器（divemotorcontroller）是控制動力蓄電池與驅(qū)動電機(jī)之間能量傳遞的裝置，由控制信號接口電路、驅(qū)動電機(jī)控制電路和驅(qū)動電路組成。（3）冷卻裝置冷卻裝置（coolingequipment）是用于冷卻驅(qū)動電機(jī)及驅(qū)動電機(jī)控制器的裝置。緒論2.驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀（1）國外發(fā)展?fàn)顩r驅(qū)動電機(jī)中，有刷直流電機(jī)、同步電機(jī)、感應(yīng)電機(jī)與有刷磁鐵電機(jī)商品化歷史最長，產(chǎn)品更新?lián)Q代不斷，迄今還在應(yīng)用。近年來美國、歐洲開發(fā)的電動客車多采用交流感應(yīng)電機(jī)。其主要優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格較低，性能可靠；缺點(diǎn)是啟動轉(zhuǎn)矩小。為了降低車重，電機(jī)殼體大多采用鑄鋁材料，電機(jī)恒功率范圍較寬，最高轉(zhuǎn)速可達(dá)基速的2～2.5倍。日本近年來在批量生產(chǎn)的電動汽車車型上以采用永磁同步電機(jī)為主流。該種電機(jī)恒功率范圍很寬，最高轉(zhuǎn)速可達(dá)基速的5倍。緒論（2）國內(nèi)發(fā)展?fàn)顩r新能源汽車的快速發(fā)展給驅(qū)動電機(jī)帶來了巨大的發(fā)展機(jī)遇，電機(jī)技術(shù)的發(fā)展成為行業(yè)關(guān)注的熱點(diǎn)。我國電動汽車驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)的發(fā)展主要有以下幾個(gè)方面的特點(diǎn)：1）在交流異步驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)方面，形成了小批量生產(chǎn)開發(fā)、制造、試驗(yàn)及服務(wù)體系，產(chǎn)品性能基本能滿足整車需求，大功率交流異步電機(jī)已廣泛應(yīng)用于各類電動客車。2）在開關(guān)磁阻驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)方面，已形成優(yōu)化設(shè)計(jì)和自主研發(fā)能力，通過合理設(shè)計(jì)電機(jī)結(jié)構(gòu)、改進(jìn)控制技術(shù)，產(chǎn)品性能基本滿足整車需求。緒論3）在無刷直流驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)方面，部分企業(yè)合理設(shè)計(jì)及改進(jìn)控制技術(shù)，有效提高了無刷直流驅(qū)動電機(jī)產(chǎn)品性能，基本滿足電動汽車需求。4）在永磁同步驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)方面，已開發(fā)了可應(yīng)用于各類電動汽車的不同系列產(chǎn)品，基本具備永磁同步電機(jī)集成化設(shè)計(jì)能力，但總體水平與國外仍有一定差距。5）在永磁電機(jī)材料和技術(shù)上，部分公司掌握了電機(jī)轉(zhuǎn)子磁體先裝配后充磁的整體充磁技術(shù)，但技術(shù)水平仍與德國和日本有較大差距。國內(nèi)釹鐵硼磁材料產(chǎn)量很高，占全球供應(yīng)量的85%，但高性能產(chǎn)品占比則較低。6）在驅(qū)動電機(jī)控制器關(guān)鍵部件方面，部分公司已具備旋轉(zhuǎn)變壓器研發(fā)和生產(chǎn)能力，但產(chǎn)品精度、可靠性與國外仍有差距。緒論3.驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)的發(fā)展趨勢（1）驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)永磁化永磁電機(jī)具有效率高、比功率較大、功率因數(shù)高、可靠性高和便于維護(hù)的優(yōu)點(diǎn)，且采用矢量控制的變頻調(diào)速系統(tǒng)可使永磁電機(jī)具有寬廣的調(diào)速范圍。因此，電機(jī)的永磁化成為電機(jī)驅(qū)動技術(shù)的重要發(fā)展方向之一。（2）驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)數(shù)字化驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)數(shù)字化包括驅(qū)動控制的數(shù)字化、驅(qū)動到數(shù)控系統(tǒng)接口的數(shù)字化和測量單元的數(shù)字化。未來電機(jī)驅(qū)動技術(shù)發(fā)展的必然趨勢之一就是數(shù)字化，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，高速、高集成度、低成本的微機(jī)專用芯片等問世并商品化，全數(shù)字控制系統(tǒng)將成為可能。緒論（3）驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)集成化將原來獨(dú)立的驅(qū)動電機(jī)、減速器和一些電控系統(tǒng)進(jìn)行集成，可以使整個(gè)電驅(qū)總成線纜的長度大大縮短、體積更小、質(zhì)量更小、效率更高、成本更低、便于車輛布局，同時(shí)還可解決不同工藝電路間組合和高電壓隔離等問題，但由于仍存在一些較高難度技術(shù)問題，未來驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)集成化還需要解決很多難題，且需進(jìn)一步降低成本，提高系統(tǒng)可靠性。圖0-4所示為比亞迪電動汽車電驅(qū)動系統(tǒng)三合一（驅(qū)動電機(jī)控制器、驅(qū)動電機(jī)及減速器）示意圖，圖0-5所示為特斯拉ModelS電驅(qū)動總成三合一示意圖。緒論緒論本課程內(nèi)容主要從汽車驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)基礎(chǔ)知識、驅(qū)動電機(jī)的檢測與維修、驅(qū)動電機(jī)控制器的檢測與維修、冷卻系統(tǒng)的檢測與維修四個(gè)方面進(jìn)行展開。通過本課程的學(xué)習(xí)，你將能夠熟練掌握驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)相關(guān)基礎(chǔ)知識，能夠規(guī)范檢修驅(qū)動電機(jī)、驅(qū)動電機(jī)控制器、冷卻系統(tǒng)等常見的故障。三、本課程的任務(wù)和內(nèi)容思考與練習(xí)1.電動汽車“三電”系統(tǒng)包括什么？各部分的作用是什么？2.新能源汽車驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)包括什么？各部分的作用是什么？01驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)的認(rèn)知Backgroundoftheproject課題一驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)的認(rèn)知課題一驅(qū)動電機(jī)的認(rèn)知技能實(shí)訓(xùn)1驅(qū)動電機(jī)的認(rèn)知課題二驅(qū)動電機(jī)控制器及冷卻系統(tǒng)的認(rèn)知技能實(shí)訓(xùn)2驅(qū)動電機(jī)控制器的認(rèn)知技能實(shí)訓(xùn)3冷卻系統(tǒng)的認(rèn)知驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)的認(rèn)知課題一課題一驅(qū)動電機(jī)的認(rèn)知驅(qū)動電機(jī)可以按照不同分類方式進(jìn)行分類，其主要分類如下。1.按工作電源分類根據(jù)工作電源不同，驅(qū)動電機(jī)可分為直流電機(jī)和交流電機(jī)。其中，直流電機(jī)又分為繞組勵(lì)磁式（串勵(lì)式、并勵(lì)式、復(fù)勵(lì)式）直流電機(jī)和永磁式直流電機(jī)，交流電機(jī)又分為單相電機(jī)和三相電機(jī)。一、驅(qū)動電機(jī)分類課題一驅(qū)動電機(jī)的認(rèn)知2.按結(jié)構(gòu)及工作原理分類按結(jié)構(gòu)及工作原理，驅(qū)動電機(jī)可分為直流電機(jī)、交流異步電機(jī)、同步電機(jī)、開關(guān)磁阻電機(jī)、輪轂電機(jī)。（1）直流電機(jī)直流電機(jī)分為無刷直流電機(jī)和有刷直流電機(jī)。圖1-1-2所示為直流有刷換向電機(jī)剖面圖。課題一驅(qū)動電機(jī)的認(rèn)知課題一驅(qū)動電機(jī)的認(rèn)知（2）交流異步電機(jī)交流異步電機(jī)分為交流感應(yīng)電機(jī)和交流換向器電機(jī)。（3）同步電機(jī)同步電機(jī)分為永磁同步電機(jī)、磁阻同步電機(jī)和磁滯同步電機(jī)。圖1-1-3所示為永磁同步電機(jī)結(jié)構(gòu)圖。課題一驅(qū)動電機(jī)的認(rèn)知（4）開關(guān)磁阻電機(jī)開關(guān)磁阻電機(jī)（switchedreluctanceelectricalmachine，簡稱SRM）是一種新型驅(qū)動電機(jī)，其基本結(jié)構(gòu)如圖1-1-4所示。其轉(zhuǎn)子為凸極轉(zhuǎn)子，如圖1-1-5所示。課題一驅(qū)動電機(jī)的認(rèn)知（5）輪轂電機(jī)輪轂電機(jī)又稱車輪內(nèi)裝電機(jī)，是將動力、傳動和制動裝置整合到輪轂內(nèi)的一種電機(jī)。圖1-1-6所示為輪轂電機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖。根據(jù)其轉(zhuǎn)子形式，主要分內(nèi)轉(zhuǎn)子式和外轉(zhuǎn)子式。內(nèi)轉(zhuǎn)子式采用高速內(nèi)轉(zhuǎn)子電機(jī)，配備固定傳動比的減速器。外轉(zhuǎn)子式采用低速外傳子電機(jī)，無減速裝置，車輪轉(zhuǎn)速與電機(jī)相同。課題一驅(qū)動電機(jī)的認(rèn)知3.按轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)分類驅(qū)動電機(jī)按轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)分為籠型感應(yīng)電機(jī)和繞線轉(zhuǎn)子感應(yīng)電機(jī)。4.按轉(zhuǎn)速分類驅(qū)動電機(jī)按轉(zhuǎn)速分為高速電機(jī)、低速電機(jī)、恒速電機(jī)、調(diào)速電機(jī)。低速電機(jī)又分為齒輪減速電機(jī)、電磁減速電機(jī)、力矩電機(jī)和爪極同步電機(jī)等。課題一驅(qū)動電機(jī)的認(rèn)知常見的各類驅(qū)動電機(jī)在典型車型上的應(yīng)用見表1-1-1。二、各類驅(qū)動電機(jī)的應(yīng)用課題一驅(qū)動電機(jī)的認(rèn)知課題一驅(qū)動電機(jī)的認(rèn)知1.直流電機(jī)的特點(diǎn)直流電機(jī)分為有刷直流電機(jī)和無刷直流電機(jī)，有刷直流電機(jī)因維護(hù)不方便等缺點(diǎn)逐漸被無刷直流電機(jī)所取代，無刷直流電機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)如下：三、驅(qū)動電機(jī)特點(diǎn)課題一驅(qū)動電機(jī)的認(rèn)知（1）優(yōu)點(diǎn)1）結(jié)構(gòu)簡單、質(zhì)量輕、體積小，具有有刷直流電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)又取消了碳刷、滑環(huán)結(jié)構(gòu)。2）可以低速大功率運(yùn)行，可以省去減速器直接驅(qū)動大的負(fù)載。3）轉(zhuǎn)矩特性優(yōu)異，中、低速轉(zhuǎn)矩性能好，啟動轉(zhuǎn)矩大，啟動電流小、續(xù)航里程長。4）無級調(diào)速，調(diào)速范圍廣，過載能力強(qiáng)。5）效率高，電機(jī)本身沒有勵(lì)磁損耗和碳刷損耗，消除了多級減速損耗。6）耐顛簸，噪聲低，振動小，運(yùn)轉(zhuǎn)平滑，壽命長。課題一驅(qū)動電機(jī)的認(rèn)知（2）缺點(diǎn)1）運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)存在的轉(zhuǎn)矩脈動較大、鐵芯附加損耗大等問題，限制了它在高精度、高性能要求的驅(qū)動場合的應(yīng)用，尤其是在低速直接驅(qū)動場合的應(yīng)用，因此僅適用于一般的精度及性能要求的場合。2）轉(zhuǎn)速范圍不夠?qū)挘罡咿D(zhuǎn)速僅6000r/min左右，難以滿足電動汽車工況需求。課題一驅(qū)動電機(jī)的認(rèn)知2.交流感應(yīng)電機(jī)的特點(diǎn)交流感應(yīng)電機(jī)（ACinductionelectricalmachine）依靠交流電源運(yùn)行，定子及轉(zhuǎn)子為獨(dú)立繞組，雙方通過電磁感應(yīng)來傳遞力矩，其轉(zhuǎn)子以低于/高于氣隙旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。其主要優(yōu)缺點(diǎn)如下：課題一驅(qū)動電機(jī)的認(rèn)知（1）優(yōu)點(diǎn)1）具備變頻調(diào)速的能力。交流感應(yīng)電機(jī)可通過自身正反轉(zhuǎn)切換解決倒車問題。2）更易實(shí)現(xiàn)能量回收。在車輛滑行或制動工況下，車輪反拖驅(qū)動電機(jī)轉(zhuǎn)動，電動機(jī)發(fā)電并將電能回收儲存至動力蓄電池中，從而給動力蓄電池充電，增加車輛的續(xù)航里程。3）轉(zhuǎn)速范圍廣。交流感應(yīng)電機(jī)的峰值轉(zhuǎn)速可高達(dá)20000r/min左右，能夠在不匹配二級減速器情況下滿足車輛高速巡航的轉(zhuǎn)速需求。4）抗高溫性能強(qiáng)。5）運(yùn)行可靠性較好。6）成本較低、維修方便等。課題一驅(qū)動電機(jī)的認(rèn)知（2）缺點(diǎn)1）耗電量較大，轉(zhuǎn)子容易發(fā)熱，高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)需要保證對交流感應(yīng)電機(jī)的冷卻，否則會損壞電機(jī)。2）交流感應(yīng)電機(jī)由于是單邊勵(lì)磁，產(chǎn)生單位轉(zhuǎn)矩需要很大的電流，而且定子中有無功勵(lì)磁電流，因此能耗較大，功率因數(shù)滯后。3）調(diào)速控制復(fù)雜，且調(diào)速性也較差。4）結(jié)構(gòu)復(fù)雜，技術(shù)要求高，驅(qū)動電機(jī)控制器制造成本高。課題一驅(qū)動電機(jī)的認(rèn)知3.永磁同步電機(jī)的特點(diǎn)永磁同步電機(jī)是在轉(zhuǎn)子中加入永磁體來強(qiáng)化轉(zhuǎn)子性能，并與定子在轉(zhuǎn)速同步旋轉(zhuǎn)的形態(tài)下形成電流。其主要優(yōu)缺點(diǎn)如下：（1）優(yōu)點(diǎn)1）轉(zhuǎn)換效率和穩(wěn)定性比交流感應(yīng)電機(jī)高，能夠?yàn)殡姵亟M提供更高的續(xù)航能力，這也是很多廠商選用永磁同步電機(jī)的原因之一。2）相對直流電機(jī)，永磁同步電機(jī)噪聲及控制精度環(huán)節(jié)更優(yōu)。3）質(zhì)量小、體積小、布置更為靈活，對整車質(zhì)量減少也有所貢獻(xiàn)。課題一驅(qū)動電機(jī)的認(rèn)知（2）缺點(diǎn)1）成本高。永磁同步電機(jī)使用的稀土永磁材料成本較高。2）不可逆退磁。如果設(shè)計(jì)或使用不當(dāng)，永磁同步電機(jī)（釹鐵硼永磁材料）在過高溫度時(shí)，或在劇烈機(jī)械震動時(shí)有可能產(chǎn)生不可逆退磁（又稱失磁），使電機(jī)性能下降。課題一驅(qū)動電機(jī)的認(rèn)知4.開關(guān)磁阻電機(jī)的特點(diǎn)開關(guān)磁阻電機(jī)采用定轉(zhuǎn)子凸極且極數(shù)相接近的大步距磁阻式步進(jìn)電機(jī)的結(jié)構(gòu)，利用轉(zhuǎn)子位置傳感器通過電子功率開關(guān)控制各相繞組導(dǎo)通使之運(yùn)行。電機(jī)轉(zhuǎn)子無繞組，無明顯熱量產(chǎn)生。其主要優(yōu)缺點(diǎn)如下：（1）優(yōu)點(diǎn)1）凸極轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動慣量低，可控參數(shù)多，易調(diào)速，調(diào)速系統(tǒng)運(yùn)行性能好。2）啟動電流小，啟動轉(zhuǎn)矩大，當(dāng)電流達(dá)到額定電流的15%時(shí)電動機(jī)即可實(shí)現(xiàn)100%的啟動轉(zhuǎn)矩。3）結(jié)構(gòu)簡單，質(zhì)量小，成本較低，可靠性高，功率密度高。4）體積小，整車設(shè)計(jì)更靈活，車內(nèi)空間更大。5）高效率低損耗。6）開發(fā)潛力大。課題一驅(qū)動電機(jī)的認(rèn)知（2）缺點(diǎn)1）技術(shù)尚不成熟。該驅(qū)動電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)是繼變頻調(diào)速系統(tǒng)、無刷直流電動機(jī)調(diào)速系統(tǒng)之后發(fā)展起來的最新一代無級調(diào)速系統(tǒng)，技術(shù)還在不斷探索和開發(fā)中。2）相對其他類型電機(jī)，該電機(jī)的控制復(fù)雜一些，位置檢測器是開關(guān)磁阻電機(jī)的關(guān)鍵器件，其性能對開關(guān)磁阻電機(jī)的控制操作有重要影響。3）由于開關(guān)磁阻電機(jī)為雙凸極結(jié)構(gòu)，實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，轉(zhuǎn)矩波動大，且電機(jī)本身噪聲和振動嚴(yán)重。4）成本高。課題一驅(qū)動電機(jī)的認(rèn)知5.輪轂電機(jī)的特點(diǎn)輪轂電機(jī)發(fā)展較早，早在1900年，保時(shí)捷公司就制造出了前輪裝備輪轂電機(jī)的電動汽車。該項(xiàng)技術(shù)沉寂多年后，近年來，在新能源汽車上重新應(yīng)用起來。目前，國內(nèi)自主品牌汽車廠商開始研發(fā)此項(xiàng)技術(shù)并應(yīng)用到實(shí)車，如比亞迪純電動客車K9采用輪邊驅(qū)動電機(jī)總成，單個(gè)輪轂電機(jī)最大功率90kW，最大扭矩500N·m。其主要優(yōu)缺點(diǎn)如下：（1）優(yōu)點(diǎn)傳動部件少，車輛結(jié)構(gòu)簡單、傳動效率高，減少不必要的能量損耗，可實(shí)現(xiàn)多種復(fù)雜的驅(qū)動方式，便于采用多種新能源車技術(shù)等。（2）缺點(diǎn)增大簧下質(zhì)量和輪轂的轉(zhuǎn)動慣量，電制動性能有限，密封要求較高，設(shè)計(jì)需考慮散熱。課題一驅(qū)動電機(jī)的認(rèn)知6.各驅(qū)動電機(jī)性能比較直流電機(jī)、交流感應(yīng)電機(jī)、永磁同步電機(jī)和開關(guān)磁阻電機(jī)的性能特點(diǎn)比較見表1-1-2。課題一驅(qū)動電機(jī)的認(rèn)知1.電動汽車對驅(qū)動電機(jī)的要求電動汽車驅(qū)動電機(jī)需具備頻繁起動/停車、加速/減速、低速或爬坡時(shí)高轉(zhuǎn)矩，高速行駛時(shí)低轉(zhuǎn)矩，變速范圍大等特點(diǎn)。因此，電動汽車驅(qū)動電機(jī)在負(fù)載、性能和工作環(huán)境等條件要求較高，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：四、驅(qū)動電機(jī)性能要求課題一驅(qū)動電機(jī)的認(rèn)知（1）低速大轉(zhuǎn)矩。由于啟動轉(zhuǎn)矩大，為達(dá)到電動汽車短時(shí)加速或爬坡要求，驅(qū)動電機(jī)需具有良好的啟動和加速性能。（2）驅(qū)動電機(jī)需可控性高、穩(wěn)態(tài)精度高、動態(tài)性能好。（3）恒功率區(qū)要寬。為滿足汽車高速行駛和高速超車的動力要求，電動汽車電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)要求恒功率區(qū)是恒扭矩區(qū)的3～10倍。恒功率曲線圖如圖1-1-7所示。課題一驅(qū)動電機(jī)的認(rèn)知（4）電動汽車驅(qū)動電機(jī)要求調(diào)速范圍大、低速時(shí)應(yīng)具備大轉(zhuǎn)矩，高速時(shí)應(yīng)具備高功率性能。（5）驅(qū)動電機(jī)要具有高效率。（6）驅(qū)動電機(jī)要具有高功率密度，為滿足整車空間和高效節(jié)能，電機(jī)功率密度要大于1kW/kg。（7）驅(qū)動電機(jī)的可靠性能要好。驅(qū)動電機(jī)工作環(huán)境惡劣，常處于高溫、惡劣天氣及頻繁震動等環(huán)境下，要求電機(jī)可靠性能好。（8）驅(qū)動電機(jī)應(yīng)能夠在汽車減速時(shí)實(shí)現(xiàn)再生制動，將能量回收并反饋回動力蓄電池，并使電動汽車具有最佳能量的利用率。課題一驅(qū)動電機(jī)的認(rèn)知2.混合動力電動汽車對驅(qū)動電機(jī)的要求（1）采用大功率電機(jī)驅(qū)動，具有電阻小、效率高、比能耗低、動力性能好等優(yōu)點(diǎn)。（2）電機(jī)應(yīng)具有較大范圍內(nèi)調(diào)速性能，能根據(jù)駕駛員對加速踏板和制動踏板的控制，由中央控制器控制電機(jī)與發(fā)動機(jī)之間動力的協(xié)調(diào)來獲得所需要起動、加速、行駛、減速、制動等所需功率與轉(zhuǎn)矩。（3）混合動力汽車應(yīng)具有最優(yōu)能量利用，要求電機(jī)高效率、低損耗，并在車輛減速時(shí)實(shí)現(xiàn)能量回收并反饋給動力蓄電池。（4）電機(jī)、控制裝置、冷卻系統(tǒng)的質(zhì)量等應(yīng)盡可能小，因此，大功率的高速電機(jī)具有高性能、質(zhì)量小、運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)噪聲低等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于混合動力汽車上。（5）各種電機(jī)電壓可達(dá)120～500V，電氣系統(tǒng)和控制系統(tǒng)的安全性都必須符合車輛安全性能的相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定。除此之外，還要求電機(jī)耐溫和耐潮性能強(qiáng)，能夠在較惡劣的環(huán)境下長期工作，結(jié)構(gòu)簡單，適合批量生產(chǎn)，運(yùn)行噪聲低，維修方便，價(jià)格低等。課題一驅(qū)動電機(jī)的認(rèn)知《電動汽車用驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)第1部分：技術(shù)條件》（GB/T18488.1—2015）對驅(qū)動電機(jī)銘牌和型號命名作了以下規(guī)定：1.電機(jī)銘牌信息電機(jī)銘牌宜包括如下信息：（1）制造廠名；（2）型號、編號、名稱；（3）主要參數(shù)：額定電壓、持續(xù)轉(zhuǎn)矩、持續(xù)功率、相數(shù)、工作制、峰值轉(zhuǎn)矩、最高工作轉(zhuǎn)速、絕緣等級、防護(hù)等級。五、驅(qū)動電機(jī)銘牌型號課題一驅(qū)動電機(jī)的認(rèn)知2.型號命名（1）驅(qū)動電機(jī)型號組成驅(qū)動電機(jī)型號由驅(qū)動電機(jī)類型代號、尺寸規(guī)格代號、信號反饋元件代號、冷卻方式代號、預(yù)留代號五部分組成。例如：課題一驅(qū)動電機(jī)的認(rèn)知各類型驅(qū)動電機(jī)代號及釋義見表1-1-3。思考與練習(xí)1.查閱資料，想一想，北汽EV160車型搭載的是哪一類型驅(qū)動電機(jī)？2.混合動力電動汽車對電機(jī)的基本要求有哪些？3.某驅(qū)動電機(jī)型號為TF115XS420，該型號驅(qū)動電機(jī)屬于哪種冷卻方式？驅(qū)動電機(jī)的認(rèn)知技能實(shí)訓(xùn)1技能實(shí)訓(xùn)1驅(qū)動電機(jī)的認(rèn)知1.了解驅(qū)動電機(jī)的分類和特點(diǎn)。2.能夠認(rèn)知各型號驅(qū)動電機(jī)。一、實(shí)訓(xùn)目的技能實(shí)訓(xùn)1驅(qū)動電機(jī)的認(rèn)知實(shí)訓(xùn)工作臺、直流電機(jī)模型、交流感應(yīng)電機(jī)模型、永磁同步電機(jī)模型、開關(guān)磁阻電機(jī)模型、輪轂電機(jī)模型等。二、實(shí)訓(xùn)器材技能實(shí)訓(xùn)1驅(qū)動電機(jī)的認(rèn)知1.小組分工三、實(shí)訓(xùn)內(nèi)容技能實(shí)訓(xùn)1驅(qū)動電機(jī)的認(rèn)知2.認(rèn)知驅(qū)動電機(jī)特點(diǎn)查閱相關(guān)資料，各組員對各類型驅(qū)動電機(jī)進(jìn)行識別，完成下表內(nèi)容的填寫，并由本組解說員對驅(qū)動電機(jī)特點(diǎn)進(jìn)行簡要解說。技能實(shí)訓(xùn)1驅(qū)動電機(jī)的認(rèn)知3.識讀驅(qū)動電機(jī)銘牌信息識讀下圖中驅(qū)動電機(jī)銘牌信息，并由小組解說員對該電機(jī)型號（TZ220XS420）含義進(jìn)行講解。技能實(shí)訓(xùn)1驅(qū)動電機(jī)的認(rèn)知1.完工檢查質(zhì)檢員對小組任務(wù)完成后的實(shí)訓(xùn)現(xiàn)場恢復(fù)情況進(jìn)行檢查。2.教師質(zhì)量檢查實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)教師根據(jù)任務(wù)實(shí)施過程情況，針對實(shí)訓(xùn)過程中出現(xiàn)的問題提出改進(jìn)措施及建議。四、質(zhì)量檢查技能實(shí)訓(xùn)1驅(qū)動電機(jī)的認(rèn)知1.組間互評各學(xué)習(xí)小組通過對其他小組任務(wù)實(shí)施過程進(jìn)行互評、對比，并記錄評價(jià)結(jié)果。五、評價(jià)反饋技能實(shí)訓(xùn)1驅(qū)動電機(jī)的認(rèn)知2.自我評價(jià)小組成員根據(jù)自己在課堂中的實(shí)際表現(xiàn)進(jìn)行反思，并在下表中對自己進(jìn)行客觀、如實(shí)評價(jià)。技能實(shí)訓(xùn)1驅(qū)動電機(jī)的認(rèn)知3.教師綜合考核教師對各小組技能實(shí)訓(xùn)情況進(jìn)行綜合考核，并完成以下綜合考核表。驅(qū)動電機(jī)控制器及冷卻系統(tǒng)的認(rèn)知課題二課題二驅(qū)動電機(jī)控制器及冷卻系統(tǒng)的認(rèn)知一、驅(qū)動電機(jī)控制器認(rèn)知1.驅(qū)動電機(jī)控制器的作用驅(qū)動電機(jī)控制器（drivemotorcontroller），又稱電機(jī)控制單元（motorcontrolunit，簡稱MCU），是控制動力電源與驅(qū)動電機(jī)之間能量傳輸?shù)难b置，是驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)的核心控制裝置。驅(qū)動電機(jī)控制器響應(yīng)整車控制器單元（vehiclecontrolunit，簡稱VCU）根據(jù)駕駛員意圖發(fā)出的各種指令，并對信息進(jìn)行反饋，實(shí)時(shí)調(diào)整驅(qū)動電機(jī)輸出，以實(shí)現(xiàn)整車的前行、倒車、停車、能量回收以及駐坡等功能。驅(qū)動電機(jī)控制器另一個(gè)重要功能是通信和保護(hù)，實(shí)時(shí)進(jìn)行狀態(tài)和故障檢測，保護(hù)驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)和整車安全可靠運(yùn)行。課題二驅(qū)動電機(jī)控制器及冷卻系統(tǒng)的認(rèn)知2.驅(qū)動電機(jī)控制器的組成驅(qū)動電機(jī)控制器作為整車驅(qū)動系統(tǒng)的重要組成部分，主要由功率變換模塊、IGBT驅(qū)動板、控制模塊（控制板）、電容、散熱水道、接口電路等組件組成。北汽EX360車型電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)集成了MCU、DC-DC、OBC（車載充電機(jī)）、PTC（車載加熱器）等功能，該功率集成單元稱為PEU，圖1-2-1所示為北汽EX360車型PEU外觀，圖1-2-2所示為PEU內(nèi)部的MCU位置。課題二驅(qū)動電機(jī)控制器及冷卻系統(tǒng)的認(rèn)知北汽EV200車型的MCU為獨(dú)立部件，并未和其他高壓系統(tǒng)部件集成在一起。其MCU外觀如圖1-2-3所示，驅(qū)動電機(jī)控制器基本結(jié)構(gòu)由上下兩層部件組成，其中上層主要部件如圖1-2-4所示，下層主要部件如圖1-2-5所示。課題二驅(qū)動電機(jī)控制器及冷卻系統(tǒng)的認(rèn)知以下對主要模塊部件進(jìn)行簡要介紹。（1）功率變換模塊功率變換模塊通過絕緣柵雙極型晶體管（insulatedgatebipolartransistor，簡稱IGBT）等功率器件實(shí)現(xiàn)直流轉(zhuǎn)交流的逆變功能。IGBT是由雙極性晶體管（bipolarjunctiontransistor，簡稱BJT）和絕緣柵型場效應(yīng)管（metaloxidesemiconductorfieldeffecttransistor，簡稱MOSFET）組成的復(fù)合全控型電壓驅(qū)動式功率半導(dǎo)體器件，MOSFET因柵極為金屬鋁，又稱為金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)管。一般所說的IGBT也指IGBT模塊，IGBT模塊是由IGBT（絕緣柵雙極型晶體管芯片）與FWD（續(xù)流二極管芯片）通過特定的電路橋接封裝而成的模塊化半導(dǎo)體產(chǎn)品。封裝后的IGBT模塊直接應(yīng)用于變頻器等設(shè)備。IGBT模塊封裝實(shí)物如圖1-2-6所示。課題二驅(qū)動電機(jī)控制器及冷卻系統(tǒng)的認(rèn)知課題二驅(qū)動電機(jī)控制器及冷卻系統(tǒng)的認(rèn)知IGBT是一種大功率的電力電子器件，主要用于變頻器逆變和其他逆變電路，能夠?qū)⒅绷麟妷耗孀兂深l率可調(diào)的交流電，俗稱電力電子裝置的CPU。IGBT并沒有放大電壓的功能，可以理解為一個(gè)“非通即斷”的開關(guān)，導(dǎo)通時(shí)可以看作導(dǎo)線，斷開時(shí)看作開路。作為能源變換與傳輸?shù)暮诵钠骷?，IGBT的性能直接影響電動汽車功率的釋放速度，它控制著直、交流電的轉(zhuǎn)換，同時(shí)對交流電機(jī)進(jìn)行變頻控制，控制車輛驅(qū)動系統(tǒng)的扭矩（直接影響汽車加速能力）、最大輸出功率（直接影響汽車最高時(shí)速）。IGBT模塊作為功率變換模塊的核心器件，其成本約占整個(gè)控制器成本的40%。課題二驅(qū)動電機(jī)控制器及冷卻系統(tǒng)的認(rèn)知（2）IGBT驅(qū)動板IGBT驅(qū)動板主要有驅(qū)動芯片、驅(qū)動外圍電源、驅(qū)動外圍電路組成，在重點(diǎn)保護(hù)IGBT模塊、充分發(fā)揮IGBT的性能、提高系統(tǒng)可靠性等方面發(fā)揮著重要作用。（3）控制模塊（控制板）控制模塊可與整車控制器進(jìn)行通信，檢測直流母線電流，控制IGBT模塊并反饋IGBT模塊溫度，檢測高壓線束連接情況，分析旋變信號等。（4）電容（薄膜電容）驅(qū)動電機(jī)控制器內(nèi)部的電容接通高壓電路時(shí)給電容充電，在電機(jī)啟動時(shí)保持電壓的穩(wěn)定，同時(shí)在能量回饋時(shí)起到緩沖作用，從而保護(hù)動力蓄電池。課題二驅(qū)動電機(jī)控制器及冷卻系統(tǒng)的認(rèn)知3.驅(qū)動電機(jī)控制器銘牌型號《電動汽車用驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)第1部分：技術(shù)條件》（GB/T18488.1—2015）對驅(qū)動電機(jī)控制器銘牌和型號作了以下規(guī)定：（1）驅(qū)動電機(jī)控制器銘牌信息驅(qū)動電機(jī)控制器銘牌宜包括如下信息：1）制造廠名；2）型號、編號、名稱；3）主要參數(shù)：工作制、相數(shù)、持續(xù)工作電流、短時(shí)工作電流、防護(hù)等級等。課題二驅(qū)動電機(jī)控制器及冷卻系統(tǒng)的認(rèn)知（2）驅(qū)動電機(jī)控制器型號命名驅(qū)動電機(jī)控制器型號由驅(qū)動電機(jī)控制器類型代號、工作電壓規(guī)格代號、信號反饋元件代號、工作電流規(guī)格代號、冷卻方式代號、預(yù)留代號六部分組成。例如：課題二驅(qū)動電機(jī)控制器及冷卻系統(tǒng)的認(rèn)知各類型驅(qū)動電機(jī)控制器代號及釋義見表1-2-1。課題二驅(qū)動電機(jī)控制器及冷卻系統(tǒng)的認(rèn)知一、簡介1.冷卻系統(tǒng)的作用電動汽車驅(qū)動電機(jī)和驅(qū)動電機(jī)控制器在工作過程中會產(chǎn)生熱，為盡快將產(chǎn)生的熱釋放出去，需要對驅(qū)動電機(jī)和驅(qū)動電機(jī)控制器進(jìn)行強(qiáng)制冷卻，一般采用的冷卻方式為水冷，冷卻媒介為冷卻液，即在驅(qū)動電機(jī)和驅(qū)動電機(jī)控制器中設(shè)置冷卻水道，通過電動水泵加壓驅(qū)動冷卻液在冷卻水道內(nèi)循環(huán)進(jìn)行散熱，達(dá)到冷卻驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)的目的。課題二驅(qū)動電機(jī)控制器及冷卻系統(tǒng)的認(rèn)知2.冷卻系統(tǒng)的組成電動汽車?yán)鋮s系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)主要由電動水泵、水管、散熱器、膨脹水箱、風(fēng)扇等組成，如圖1-2-7所示。思考與練習(xí)1.驅(qū)動電機(jī)控制器的作用是什么？2.實(shí)車查找驅(qū)動電機(jī)控制器主要組成部件，并對各部件作用進(jìn)行簡要說明。驅(qū)動電機(jī)控制器的認(rèn)知技能實(shí)訓(xùn)21.掌握驅(qū)動電機(jī)控制器的組成。2.能夠認(rèn)知各型號驅(qū)動電機(jī)控制器。一、實(shí)訓(xùn)目的技能實(shí)訓(xùn)2驅(qū)動電機(jī)控制器的認(rèn)知實(shí)訓(xùn)工作臺、驅(qū)動電機(jī)控制器、維修工具等。二、實(shí)訓(xùn)器材技能實(shí)訓(xùn)2驅(qū)動電機(jī)控制器的認(rèn)知1.小組分工三、實(shí)訓(xùn)內(nèi)容技能實(shí)訓(xùn)2驅(qū)動電機(jī)控制器的認(rèn)知2.認(rèn)知驅(qū)動電機(jī)控制器組成查閱相關(guān)資料，各組員對驅(qū)動電機(jī)控制器組成部件進(jìn)行實(shí)物認(rèn)知，完成下表內(nèi)容的填寫，并由本組解說員對驅(qū)動電機(jī)控制器內(nèi)部的主要部件功能進(jìn)行簡要解說。技能實(shí)訓(xùn)2驅(qū)動電機(jī)控制器的認(rèn)知3.識讀驅(qū)動電機(jī)控制器銘牌信息識讀本次實(shí)訓(xùn)提供的驅(qū)動電機(jī)控制器的銘牌信息，并由小組解說員對該電機(jī)控制器型號含義進(jìn)行講解。技能實(shí)訓(xùn)2驅(qū)動電機(jī)控制器的認(rèn)知1.完工檢查質(zhì)檢員對小組任務(wù)完成后的實(shí)訓(xùn)現(xiàn)場恢復(fù)情況進(jìn)行檢查。2.教師質(zhì)量檢查實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)教師根據(jù)學(xué)生任務(wù)實(shí)施過程情況，針對實(shí)訓(xùn)過程中出現(xiàn)的問題提出改進(jìn)措施及建議。四、質(zhì)量檢查技能實(shí)訓(xùn)2驅(qū)動電機(jī)控制器的認(rèn)知1.組間互評各學(xué)習(xí)小組通過對其他小組任務(wù)實(shí)施過程進(jìn)行互評、對比，并記錄評價(jià)結(jié)果。五、評價(jià)反饋技能實(shí)訓(xùn)2驅(qū)動電機(jī)控制器的認(rèn)知2.自我評價(jià)小組成員根據(jù)自己在課堂中的實(shí)際表現(xiàn)進(jìn)行反思，并在下表中對自己進(jìn)行客觀、如實(shí)評價(jià)。技能實(shí)訓(xùn)2驅(qū)動電機(jī)控制器的認(rèn)知3.教師綜合考核教師對各小組技能實(shí)訓(xùn)情況進(jìn)行綜合考核，并完成以下綜合考核表。技能實(shí)訓(xùn)2驅(qū)動電機(jī)控制器的認(rèn)知冷卻系統(tǒng)的認(rèn)知技能實(shí)訓(xùn)31.掌握電動汽車?yán)鋮s系統(tǒng)的作用。2.能夠認(rèn)知電動汽車?yán)鋮s系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成。一、實(shí)訓(xùn)目的技能實(shí)訓(xùn)3冷卻系統(tǒng)的認(rèn)知實(shí)訓(xùn)工作臺、電動汽車、維修工具等。二、實(shí)訓(xùn)器材技能實(shí)訓(xùn)3冷卻系統(tǒng)的認(rèn)知1.小組分工三、實(shí)訓(xùn)內(nèi)容技能實(shí)訓(xùn)3冷卻系統(tǒng)的認(rèn)知2.認(rèn)知電動汽車?yán)鋮s系統(tǒng)組成查閱相關(guān)資料，各組員對電動汽車?yán)鋮s系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成進(jìn)行實(shí)車認(rèn)知，完成下表內(nèi)容的填寫，并由本組解說員對冷卻系統(tǒng)的主要部件功能進(jìn)行簡要解說。技能實(shí)訓(xùn)3冷卻系統(tǒng)的認(rèn)知1.完工檢查質(zhì)檢員對小組任務(wù)完成后的實(shí)訓(xùn)現(xiàn)場恢復(fù)情況進(jìn)行檢查。2.教師質(zhì)量檢查實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)教師根據(jù)學(xué)生任務(wù)實(shí)施過程情況，針對實(shí)訓(xùn)過程中出現(xiàn)的問題提出改進(jìn)措施及建議。四、質(zhì)量檢查技能實(shí)訓(xùn)3冷卻系統(tǒng)的認(rèn)知1.組間互評各學(xué)習(xí)小組通過對其他小組任務(wù)實(shí)施過程進(jìn)行互評、對比，并記錄評價(jià)結(jié)果。五、評價(jià)反饋技能實(shí)訓(xùn)3冷卻系統(tǒng)的認(rèn)知2.自我評價(jià)小組成員根據(jù)自己在課堂中的實(shí)際表現(xiàn)進(jìn)行反思，并在下表中對自己進(jìn)行客觀、如實(shí)評價(jià)。技能實(shí)訓(xùn)3冷卻系統(tǒng)的認(rèn)知3.教師綜合考核教師對各小組技能實(shí)訓(xùn)情況進(jìn)行綜合考核，并完成以下綜合考核表。技能實(shí)訓(xùn)3冷卻系統(tǒng)的認(rèn)知世賽知識世界技能大賽及其辦賽理念世界技能大賽（WorldSkillsCompetition，WSC）是迄今全球?qū)蛹壸罡摺⒁?guī)模最大、影響力最廣的職業(yè)技能競賽，被譽(yù)為“世界技能奧林匹克”，其競技水平代表了職業(yè)技能發(fā)展的世界先進(jìn)水平，是世界技能組織成員展示和交流職業(yè)技能的重要平臺。世界技能大賽由世界技能組織（WorldSkillsInternational，WSI）舉辦，每兩年一屆，截至2020年已成功舉辦45屆。世界技能組織是世界技能大賽的組織機(jī)構(gòu)，其前身是“國際職業(yè)技能訓(xùn)練組織”。20世紀(jì)50年代，西班牙、葡萄牙兩國共同發(fā)起創(chuàng)立了“國際職業(yè)技能訓(xùn)練組織”，目的是感召青年人重視職業(yè)技能，引導(dǎo)社會和雇主重視職業(yè)技能培訓(xùn)。世界技能組織的宗旨是提升公眾對技能人才的認(rèn)可，展示技能在實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和個(gè)人成功中的重要性。自1971年起，世界技能組織每兩年舉辦一屆世界技能大賽。世界技能大賽是青年人展示技能的舞臺，旨在促進(jìn)青年技能勞動者職業(yè)能力的提升，促進(jìn)世界各個(gè)國家和地區(qū)在職業(yè)技能領(lǐng)域的合作與交流，促進(jìn)職業(yè)技能的推廣。競技不是目的，相互交流和提高才是根本。世賽知識世界技能大賽的辦賽理念具體包括：●推廣職業(yè)教育、技工教育和職業(yè)培訓(xùn)（TechnicalandVocationalEducationandTraining，TVET）?！翊龠M(jìn)職業(yè)教育、技工教育和職業(yè)培訓(xùn)信息交流?！翊龠M(jìn)成員國家和地區(qū)之間年輕技術(shù)人員及培訓(xùn)人員的經(jīng)驗(yàn)交流與合作?！裉岣呱鐣夹g(shù)人才及職業(yè)教育、技工教育和職業(yè)培訓(xùn)的重視。世界技能大賽秉承開放辦賽、客觀公正的宗旨。為了推廣職業(yè)技能，世界技能大賽舉辦期間，除了正式的技能競賽外，還會舉行豐富多彩的活動，如“一校一隊(duì)”、技能展示、技能互動、高層論壇、研討會等。在“一校一隊(duì)”活動中，每個(gè)代表團(tuán)都會走進(jìn)當(dāng)?shù)氐囊凰行W(xué)開展交流活動，借此機(jī)會搭建起一個(gè)文化交流的平臺，使當(dāng)?shù)貙W(xué)生能夠近距離了解世界各個(gè)國家和地區(qū)的職業(yè)教育，以此激勵(lì)學(xué)生們不斷進(jìn)取。02驅(qū)動電機(jī)的檢測與維修Backgroundoftheproject模塊二驅(qū)動電機(jī)的檢測與維修課題一直流電機(jī)的拆裝技能實(shí)訓(xùn)4直流電機(jī)的拆裝課題二交流異步電機(jī)的檢測與維修技能實(shí)訓(xùn)5交流異步電機(jī)的拆裝課題三永磁同步電機(jī)的檢測與維修技能實(shí)訓(xùn)6旋轉(zhuǎn)變壓器的檢測技能實(shí)訓(xùn)7溫度傳感器的檢測技能實(shí)訓(xùn)8驅(qū)動電機(jī)的更換直流電機(jī)的拆裝課題一課題一直流電機(jī)的拆裝一、直流電機(jī)的功能及應(yīng)用1.直流電機(jī)的功能直流電機(jī)（directcurrentelectricalmachine）是指能將直流電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能（直流電動機(jī)）或?qū)C(jī)械能轉(zhuǎn)換成直流電能（直流發(fā)電機(jī)）的旋轉(zhuǎn)電機(jī)。該電機(jī)實(shí)現(xiàn)直流電能和機(jī)械能互相轉(zhuǎn)換，當(dāng)它作電動機(jī)運(yùn)行時(shí)是直流電動機(jī)，將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能；當(dāng)它作發(fā)電機(jī)運(yùn)行時(shí)是直流發(fā)電機(jī)，將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能。課題一直流電機(jī)的拆裝2.直流電機(jī)的應(yīng)用由于直流電機(jī)具有良好的啟動和調(diào)速性能，常應(yīng)用于對啟動和調(diào)速有較高要求的場合，如大型可逆式軋鋼機(jī)、礦井卷揚(yáng)機(jī)、賓館高速電梯、龍門刨床、電力機(jī)車、內(nèi)燃機(jī)車、城市電車、造紙和印刷機(jī)械、船舶機(jī)械、大型精密機(jī)床和大型起重機(jī)、低速電動車、旅游觀光車等生產(chǎn)機(jī)械中。由于有刷直流電機(jī)自身缺點(diǎn)，在電動汽車中的應(yīng)用已處于劣勢，目前已逐漸被淘汰，部分車型搭載的驅(qū)動電機(jī)為無刷直流電機(jī)。圖2-1-1所示為應(yīng)用無刷直流電機(jī)的比亞迪E6（2017款）電動汽車。課題一直流電機(jī)的拆裝一、簡介1.直流電機(jī)的組成直流電機(jī)由定子和轉(zhuǎn)子兩大部分組成。直流電機(jī)運(yùn)行時(shí)靜止不動的部分稱為定子，定子的主要作用是產(chǎn)生磁場，由外殼（機(jī)座）、主磁極、換向極、電刷裝置、軸承和端蓋等組成。運(yùn)行時(shí)轉(zhuǎn)動的部分稱為轉(zhuǎn)子，其主要作用是產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩和感應(yīng)電動勢，是直流電機(jī)進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換的樞紐，所以通常又稱為電樞，由轉(zhuǎn)軸、電樞鐵芯、電樞繞組、換向器和風(fēng)扇等組成，直流有刷電機(jī)結(jié)構(gòu)如圖2-1-2所示。課題一直流電機(jī)的拆裝課題一直流電機(jī)的拆裝（1）定子部分定子部分包括機(jī)座、主磁極、換向極和電刷裝置等，直流電機(jī)的定子內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖2-1-3所示。1）機(jī)座。機(jī)座有兩個(gè)作用：一是作為直流電機(jī)磁路系統(tǒng)中的一部分，二是用來固定主磁極、換向極及端蓋等，起機(jī)械支撐的作用。因此要求機(jī)座有良好的導(dǎo)磁性能和足夠的機(jī)械強(qiáng)度及剛度。機(jī)座通常用鑄鋼或厚鋼板焊接而成。課題一直流電機(jī)的拆裝2）主磁極。在大多數(shù)直流電機(jī)中，主磁極是電磁鐵，為了盡可能地減小渦流和磁滯損耗，主磁極鐵芯用1～1.2mm厚的低碳鋼板疊壓而成。整個(gè)磁極用螺釘固定在機(jī)座上。主磁極的作用是在定子和轉(zhuǎn)子之間的氣隙中建立磁場，使電樞繞組在磁場的作用下圖2-1-3直流電機(jī)的定子內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖產(chǎn)生感應(yīng)電動勢和產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，電樞繞組在磁場的作用如圖2-1-4所示。課題一直流電機(jī)的拆裝3）換向極。換向極又稱附加極或間極，其作用是改善換向。換向極裝在相鄰兩主磁極之間，它也是由鐵芯和繞組構(gòu)成的，如圖2-1-5所示。4）電刷裝置。電刷的作用是把轉(zhuǎn)動的電樞繞組與靜止的外電路相連接，并與換向器相配合，擔(dān)負(fù)著對電樞繞組中感應(yīng)的交變電動勢進(jìn)行換向（整流）的任務(wù)。電刷裝置部件組成如圖2-1-6所示。課題一直流電機(jī)的拆裝（2）轉(zhuǎn)子部分轉(zhuǎn)子又稱為電樞，包括電樞鐵芯、電樞繞組、換向器、風(fēng)扇、軸和軸承等，轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)如圖2-1-7所示。課題一直流電機(jī)的拆裝1）電樞鐵芯。電樞鐵芯是直流電機(jī)主磁路的一部分，用來嵌放電樞繞組。為了減少電樞旋轉(zhuǎn)時(shí)電樞鐵芯中磁通變化而引起的磁滯及渦流損耗，電樞鐵芯通常采用0.5mm厚的兩面涂有絕緣漆的硅鋼片疊壓而成，電樞鐵芯實(shí)物如圖2-1-8所示。2）電樞繞組。電樞繞組由許多按一定規(guī)律連接的線圈組成。它是直流電機(jī)的主要電路部分，也是通過電流和感應(yīng)電動勢實(shí)現(xiàn)機(jī)電能量轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵性部件。3）換向器。換向器實(shí)現(xiàn)外電路電流與電樞繞組中交流電之間的相互變換，其實(shí)物如圖2-1-9所示。課題一直流電機(jī)的拆裝課題一直流電機(jī)的拆裝2.直流電機(jī)的分類（1）直流電機(jī)按功用分可以分為直流電動機(jī)和直流發(fā)電機(jī)。（2）直流電機(jī)按有無電刷分可以分為有刷直流電機(jī)和無刷直流電機(jī)。圖2-1-10為有刷直流電機(jī)模型，圖2-1-11為無刷直流電機(jī)的外觀。課題一直流電機(jī)的拆裝（3）直流電機(jī)按勵(lì)磁方式可以分為他勵(lì)式、并勵(lì)式、串勵(lì)式、復(fù)勵(lì)式四種，如圖2-1-12所示。課題一直流電機(jī)的拆裝1）他勵(lì)式直流電機(jī)他勵(lì)式直流電機(jī)的接線如圖2-1-12a所示，他勵(lì)式直流電機(jī)的勵(lì)磁繞組與電樞繞組分別由各自的直流電源單獨(dú)供電，在電路上沒有直接聯(lián)系。2）并勵(lì)式直流電機(jī)并勵(lì)式直流電機(jī)的接線如圖2-1-12b所示，并勵(lì)式直流電機(jī)的勵(lì)磁繞組與電樞繞組并聯(lián)，由同一個(gè)直流電源供電。兩個(gè)繞組電壓相等，勵(lì)磁繞組匝數(shù)多，導(dǎo)線截面積較小，勵(lì)磁電流只占電樞電流的一小部分。3）串勵(lì)式直流電機(jī)串勵(lì)式直流電機(jī)的接線如圖2-1-12c所示，串勵(lì)式直流電機(jī)的勵(lì)磁繞組與電樞繞組串聯(lián)，由同一個(gè)直流電源供電，流過勵(lì)磁繞組和電樞繞組的電流相等。勵(lì)磁繞組匝數(shù)少，導(dǎo)線截面積較大，勵(lì)磁繞組上的電壓降很小。4）復(fù)勵(lì)式直流電機(jī)復(fù)勵(lì)式直流電機(jī)的接線如圖2-1-12d所示，復(fù)勵(lì)式直流電機(jī)有兩個(gè)勵(lì)磁繞組，一個(gè)與電樞繞組并聯(lián)，另一個(gè)與電樞繞組串聯(lián)，由同一個(gè)直流電源供電。課題一直流電機(jī)的拆裝三、直流電機(jī)的工作原理圖2-1-13所示為直流電機(jī)工作原理示意圖。直流電機(jī)中固定有環(huán)狀永磁體，圖2-1-13a所示電路接通后，線圈ab段在磁場中受到向上的力，線圈cd段在磁場中受到向下的力，線圈開始轉(zhuǎn)動。當(dāng)線圈轉(zhuǎn)過圖2-1-13b所示位置后，轉(zhuǎn)子末端的電刷轉(zhuǎn)為接觸另一側(cè)的轉(zhuǎn)換片，cd段受到向上的力，ab段受到向下的力，使得線圈旋轉(zhuǎn)方向保持不變，如圖2-1-13c所示。類似地，當(dāng)線圈轉(zhuǎn)過圖2-1-13d所示位置后，電刷接觸的轉(zhuǎn)換片再次交換，線圈旋轉(zhuǎn)方向仍不變。可見，在換向器和電刷的配合下，直流電流交替地由導(dǎo)體ab和cd流入，使線圈旋轉(zhuǎn)方向保持不變，從而使電動機(jī)連續(xù)地旋轉(zhuǎn)起來，直流電能就轉(zhuǎn)換成了轉(zhuǎn)子軸上輸出的機(jī)械能。課題一直流電機(jī)的拆裝課題一直流電機(jī)的拆裝四、直流電機(jī)的拆裝1.拆裝作業(yè)準(zhǔn)備所需主要的維修設(shè)備、工具見表2-1-1。課題一直流電機(jī)的拆裝2.直流電機(jī)拆裝作業(yè)流程直流電機(jī)拆裝作業(yè)流程可參考表2-1-2。課題一直流電機(jī)的拆裝思考與練習(xí)1.直流電動機(jī)與直流發(fā)電機(jī)的區(qū)別有哪些？2.總結(jié)直流電機(jī)拆裝作業(yè)過程中可能出現(xiàn)的問題。直流電機(jī)的拆裝技能實(shí)訓(xùn)41.掌握直流電機(jī)總成拆裝過程的注意事項(xiàng)。2.能夠規(guī)范拆裝直流電機(jī)總成。一、實(shí)訓(xùn)目的技能實(shí)訓(xùn)4直流電機(jī)的拆裝實(shí)訓(xùn)工作臺、直流電機(jī)總成、安全防護(hù)用品、傳統(tǒng)維修工具、絕緣維修工具等。二、實(shí)訓(xùn)器材技能實(shí)訓(xùn)4直流電機(jī)的拆裝1.小組分工三、實(shí)訓(xùn)內(nèi)容技能實(shí)訓(xùn)4直流電機(jī)的拆裝2.直流電機(jī)拆裝流程查閱相關(guān)資料，各組員共同探討直流電機(jī)拆裝流程及拆裝過程中的注意事項(xiàng)，并由本組解說員對拆裝流程進(jìn)行解說，在實(shí)訓(xùn)過程中將測量數(shù)據(jù)或問題情況說明填寫在下表中。技能實(shí)訓(xùn)4直流電機(jī)的拆裝1.完工檢查質(zhì)檢員對小組任務(wù)完成后的作業(yè)現(xiàn)場恢復(fù)情況進(jìn)行質(zhì)量檢查。2.教師質(zhì)量檢查實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)教師根據(jù)學(xué)生任務(wù)實(shí)施過程情況，針對實(shí)訓(xùn)過程中出現(xiàn)的問題提出改進(jìn)措施及建議。四、質(zhì)量檢查技能實(shí)訓(xùn)4直流電機(jī)的拆裝1.組間互評各學(xué)習(xí)小組通過對其他小組任務(wù)實(shí)施過程進(jìn)行互評、對比，并記錄評價(jià)結(jié)果。五、評價(jià)反饋技能實(shí)訓(xùn)4直流電機(jī)的拆裝2.自我評價(jià)小組成員根據(jù)自己在課堂中的實(shí)際表現(xiàn)進(jìn)行反思，并在下表中對自己進(jìn)行客觀、如實(shí)評價(jià)。技能實(shí)訓(xùn)4直流電機(jī)的拆裝3.教師綜合考核教師對各小組技能實(shí)訓(xùn)情況進(jìn)行綜合考核，并完成以下綜合考核表。技能實(shí)訓(xùn)4直流電機(jī)的拆裝交流異步電機(jī)的檢測與維修課題二課題二交流異步電機(jī)的檢測與維修一、交流異步電機(jī)的功能及應(yīng)用1.交流異步電機(jī)的功能交流異步電機(jī)包括交流感應(yīng)電機(jī)和交流換向器電機(jī)。交流感應(yīng)電機(jī)是由氣隙旋轉(zhuǎn)磁場與轉(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機(jī)，是各類電動機(jī)中應(yīng)用最廣、需求量最大的一種。實(shí)際應(yīng)用中提到的交流異步電機(jī)，通常即指交流感應(yīng)電機(jī)，本課題主要針對交流感應(yīng)電機(jī)進(jìn)行介紹，文中所提及的交流異步電機(jī)均指交流感應(yīng)電機(jī)。交流異步電機(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)，可分為籠型異步電機(jī)和繞線轉(zhuǎn)子異步電機(jī)；按定子繞組相數(shù)，則分為單相異步電機(jī)、兩相異步電機(jī)和三相異步電機(jī)。課題二交流異步電機(jī)的檢測與維修2.交流異步電機(jī)的應(yīng)用交流異步電機(jī)在電動汽車中應(yīng)用廣泛，其結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)行可靠、轉(zhuǎn)速高、成本低，是電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)的理想選擇，可適用于大功率、低速車輛，尤其是驅(qū)動系統(tǒng)功率需求較大的大型電動客車，如廣汽GZ6120EV1，金龍XMQ6126YE、申沃SWB6121EV2等。部分電動轎車也搭載交流異步電機(jī)，如特斯拉ModelX、特斯拉ModelS、榮威550Plug-in等，特斯拉ModelS搭載的交流異步電機(jī)如圖2-2-1所示。應(yīng)用在電動汽車上的交流異步電機(jī)是三相交流異步電機(jī)。課題二交流異步電機(jī)的檢測與維修二、交流異步電機(jī)的結(jié)構(gòu)下面主要介紹電動汽車上應(yīng)用的三相交流異步電機(jī)。三相交流異步電機(jī)（也常被稱作三相異步電動機(jī)）的種類很多，但各類三相交流異步電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)是相同的，它們都由定子和轉(zhuǎn)子這兩大基本部分組成，在定子和轉(zhuǎn)子之間具有一定的氣隙，此外，還有端蓋、軸承、接線盒等其他附件，如圖2-2-2所示。課題二交流異步電機(jī)的檢測與維修1.定子定子是用來產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場的。三相交流異步電機(jī)的定子一般由外殼、定子鐵芯、定子繞組等組成。（1）外殼三相交流異步電機(jī)外殼包括機(jī)座、端蓋、軸承蓋、接線盒等部件。1）機(jī)座。機(jī)座由鑄鐵或鑄鋼澆鑄成型，它的作用是保護(hù)和固定三相交流異步電機(jī)的定子繞組。中、小型三相交流異步電機(jī)的機(jī)座還有兩個(gè)端蓋支承著轉(zhuǎn)子，它是三相交流異步電機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)的重要組成部分。通常，機(jī)座的外表要求散熱性能好，所以一般都鑄有散熱片。2）端蓋。端蓋由鑄鐵或鑄鋼澆鑄成型，它的作用是把轉(zhuǎn)子固定在定子內(nèi)腔中心，使轉(zhuǎn)子能夠在定子中旋轉(zhuǎn)。3）軸承蓋。軸承蓋也是用鑄鐵或鑄鋼澆鑄成型的，它的作用是固定轉(zhuǎn)子，使轉(zhuǎn)子不能軸向移動，另外起存放潤滑油和保護(hù)軸承的作用。4）接線盒。接線盒一般用鑄鐵澆鑄，其作用是保護(hù)和固定繞組的引出線端子。課題二交流異步電機(jī)的檢測與維修（2）定子鐵芯三相交流異步電機(jī)定子鐵芯是電機(jī)磁路的組成部分，嵌放定子繞組，由0.35～0.5mm厚表面涂有絕緣漆的薄硅鋼片疊壓而成，如圖2-2-3所示。由于硅鋼片較薄而且片與片之間是絕緣的，所以減少了由于交變磁通通過而引起的鐵芯渦流損耗。鐵芯內(nèi)圈有均勻分布的槽口，用來嵌放定子繞組。課題二交流異步電機(jī)的檢測與維修（3）定子繞組定子繞組是三相交流異步電機(jī)的電路部分，三相交流異步電機(jī)有三相繞組，通入三相對稱電流時(shí)，就會產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場。三相繞組由三個(gè)彼此獨(dú)立的繞組組成，且每個(gè)繞組又由若干線圈連接而成。每個(gè)繞組即為一相，每個(gè)繞組在空間上相差120°電角度。線圈由絕緣銅導(dǎo)線或絕緣鋁導(dǎo)線繞制。中、小型三相交流異步電機(jī)多采用圓漆包線，大、中型三相交流異步電機(jī)的定子繞組則用較大截面的絕緣扁銅線或扁鋁線繞制后，再按一定規(guī)律嵌入定子鐵芯槽內(nèi)，如圖2-2-4所示。課題二交流異步電機(jī)的檢測與維修定子三相繞組的六個(gè)出線端都引至接線盒上，首端分別標(biāo)為U1、V1、W1，末端分別標(biāo)為U2、V2、W2。這六個(gè)出線端在接線盒里的排列如圖2-2-5所示，可以接成星形或三角形。課題二交流異步電機(jī)的檢測與維修2.轉(zhuǎn)子（1）轉(zhuǎn)子鐵芯轉(zhuǎn)子鐵芯用0.5mm厚的硅鋼片疊壓而成，套在轉(zhuǎn)軸上，是主磁路的組成部分，用于放置或澆注轉(zhuǎn)子繞組，如圖2-2-6所示。課題二交流異步電機(jī)的檢測與維修（2）轉(zhuǎn)子繞組轉(zhuǎn)子繞組的作用是產(chǎn)生感應(yīng)電動勢、流過電流和產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩。轉(zhuǎn)子繞組根據(jù)結(jié)構(gòu)形式分為籠型轉(zhuǎn)子繞組和繞線型轉(zhuǎn)子繞組。1）籠型轉(zhuǎn)子繞組。在轉(zhuǎn)子鐵芯的每一個(gè)槽中插入一根銅條，在銅條兩端各用一個(gè)銅環(huán)（稱為端環(huán)）把導(dǎo)條連接起來，稱為銅排轉(zhuǎn)子，如圖2-2-7所示。也可用鑄鋁的方法，把轉(zhuǎn)子導(dǎo)條和端環(huán)風(fēng)扇葉片用鋁液一次澆鑄而成，稱為鑄鋁轉(zhuǎn)子。100kW以下的小型交流異步電機(jī)一般采用鑄鋁轉(zhuǎn)子。課題二交流異步電機(jī)的檢測與維修2）繞線型轉(zhuǎn)子繞組繞線型轉(zhuǎn)子繞組如圖2-2-8所示。繞線型轉(zhuǎn)子繞組是與定子繞組相似的三相對稱繞組，一般接成星形。三個(gè)出線端分別接到三個(gè)滑環(huán)上，再通過電刷引出，如圖2-2-9所示。（3）轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)軸的作用是支撐轉(zhuǎn)子鐵芯、傳遞機(jī)械功率，由低碳鋼或合金鋼制成。課題二交流異步電機(jī)的檢測與維修3.其他部分其他部分包括端蓋、風(fēng)扇等。端蓋除了起防護(hù)作用外，還裝有軸承，用以支撐轉(zhuǎn)子軸。風(fēng)扇則用來通風(fēng)冷卻電機(jī)。三相交流異步電機(jī)的定子與轉(zhuǎn)子之間還存在氣隙，一般僅為0.2～1.5mm。氣隙太大，電機(jī)運(yùn)行時(shí)的功率因數(shù)降低；氣隙太小，使裝配困難，運(yùn)行不可靠，高次諧波磁場增強(qiáng)，從而使附加損耗增加以及使啟動性能變差。課題二交流異步電機(jī)的檢測與維修三、交流異步電機(jī)的工作原理下面以三相交流異步電機(jī)為例進(jìn)行介紹。1.旋轉(zhuǎn)磁場當(dāng)磁鐵旋轉(zhuǎn)時(shí)，磁鐵與閉合的導(dǎo)體發(fā)生相對運(yùn)動，籠型導(dǎo)體切割磁感線而在其內(nèi)部產(chǎn)生感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流。感應(yīng)電流又使導(dǎo)體受到一個(gè)電磁力的作用，力f的方向可用左手定則確定，如圖2-2-10所示。電磁力作用于轉(zhuǎn)子導(dǎo)體上，對轉(zhuǎn)軸形成電磁轉(zhuǎn)矩，使轉(zhuǎn)子按照旋轉(zhuǎn)磁場的方向旋轉(zhuǎn)起來，轉(zhuǎn)速為n，這就是異步電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)原理。轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的方向和磁極旋轉(zhuǎn)的方向相同。課題二交流異步電機(jī)的檢測與維修圖2-2-11所示為最簡單的三相定子繞組AX、BY、CZ，它們在空間按互差120°的規(guī)律對稱排列，并接成星形與三相電源相聯(lián)，從而通過三相對稱電流，如圖2-2-12所示。隨著電流在定子繞組中通過，在三相定子繞組中就會產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場。課題二交流異步電機(jī)的檢測與維修當(dāng)ωt=0°時(shí)，iA=0，AX繞組中無電流；iB為負(fù)，BY繞組中的電流從Y流入B流出；iC為正，CZ繞組中的電流從C流入Z流出；由右手螺旋定則可得合成磁場的方向如圖2-2-13a所示。當(dāng)ωt=120°時(shí)，iB=0，BY繞組中無電流；iA為正，AX繞組中的電流從A流入X流出；iC為負(fù)，CZ繞組中的電流從Z流入C流出；由右手螺旋定則可得合成磁場的方向如圖2-2-13b所示。當(dāng)ωt=240°時(shí)，iC=0，CZ繞組中無電流；iA為負(fù)，AX繞組中的電流從X流入A流出；iB為正，BY繞組中的電流從B流入Y流出；由右手螺旋定則可得合成磁場的方向如圖2-2-13c所示。課題二交流異步電機(jī)的檢測與維修可見，當(dāng)定子繞組中的電流變化一個(gè)周期時(shí)，合成磁場也按電流的相序方向在空間旋轉(zhuǎn)一周。隨著定子繞組中的三相電流不斷地作周期性變化，產(chǎn)生的合成磁場也不斷地旋轉(zhuǎn)，因此稱為旋轉(zhuǎn)磁場。課題二交流異步電機(jī)的檢測與維修2.轉(zhuǎn)動原理當(dāng)交流異步電機(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，該旋轉(zhuǎn)磁場切割轉(zhuǎn)子繞組，形成了旋轉(zhuǎn)磁場。定子旋轉(zhuǎn)磁場以速度n0切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)體產(chǎn)生感應(yīng)電動勢（方向依右手定則判定），在轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中形成電流，使導(dǎo)體受電磁力作用形成電磁轉(zhuǎn)矩，推動轉(zhuǎn)子以轉(zhuǎn)速n順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)（方向依左手定則判定），并從軸上輸出一定大小的機(jī)械功率。根據(jù)右手定則，在上半部轉(zhuǎn)子導(dǎo)體的電動勢和電流方向由里向外，在下半部則由外向里，如圖2-2-14所示。課題二交流異步電機(jī)的檢測與維修旋轉(zhuǎn)磁場的方向是由三相繞組中電流相序決定的，若想改變旋轉(zhuǎn)磁場的方向，只要改變通入定子繞組的電流相序，即將三根電源線中的任意兩根對調(diào)即可。這時(shí)，轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向也跟著改變。三相交流異步電機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n始終不會加速到旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速n0。因?yàn)橹挥羞@樣，轉(zhuǎn)子繞組與旋轉(zhuǎn)磁場之間才會有相對運(yùn)動而切割磁感線，轉(zhuǎn)子繞組導(dǎo)體中才能產(chǎn)生感應(yīng)電動勢和電流，從而產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，使轉(zhuǎn)子按照旋轉(zhuǎn)磁場的方向繼續(xù)旋轉(zhuǎn)。由此可見n<n0是異步電機(jī)工作的必要條件，“異步”的名稱也由此而來。旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速n0和電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n之差與旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速之比稱為轉(zhuǎn)差率S。課題二交流異步電機(jī)的檢測與維修三相交流異步電機(jī)的極數(shù)就是旋轉(zhuǎn)磁場的極數(shù)。旋轉(zhuǎn)磁場的極數(shù)和三相繞組的安排有關(guān)。當(dāng)每相繞組只有一個(gè)線圈，繞組的始端之間相差120°時(shí)，產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場具有一對磁極，即p=1，圖2-2-15所示為一對磁極示意圖。課題二交流異步電機(jī)的檢測與維修當(dāng)每相繞組為兩個(gè)線圈串聯(lián)，繞組的始端之間相差60°時(shí)，產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場具有兩對磁極，即p=2。圖2-2-16所示為兩對磁極示意圖。課題二交流異步電機(jī)的檢測與維修同理，如果要產(chǎn)生三磁對極（即p=3）的旋轉(zhuǎn)磁場，則每相繞組必須有均勻安排在空間的串聯(lián)的三個(gè)線圈，繞組的始端之間相差40°。極數(shù)p與繞組的始端之間的角θ的關(guān)系為：三相交流異步電機(jī)旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速n0與電動機(jī)磁極對數(shù)p有關(guān)，它們的關(guān)系是：由上式可知，旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速n0取決于電流頻率f1和磁場的極數(shù)p。對某一三相交流異步電機(jī)而言，f1和p通常是一定的，所以磁場轉(zhuǎn)速n0是一個(gè)常數(shù)。課題二交流異步電機(jī)的檢測與維修3.工作特性（1）轉(zhuǎn)矩特性交流異步電機(jī)轉(zhuǎn)軸上產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩是決定電機(jī)輸出機(jī)械功率大小的一個(gè)重要指標(biāo)，也是電機(jī)的一個(gè)重要性能指標(biāo)。它是轉(zhuǎn)矩磁場與轉(zhuǎn)子繞組中感應(yīng)電流相互作用產(chǎn)生的。電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)差率之間的關(guān)系T=f（S）稱為電機(jī)的轉(zhuǎn)矩特性。交流異步電機(jī)轉(zhuǎn)矩特性曲線如圖2-2-17所示。當(dāng)S較小時(shí)，T隨著S的增加而增加，近似成正比，即曲線OA段。當(dāng)S較大時(shí)，T隨著S的增加而降低，近似成反比，即曲線AB段。轉(zhuǎn)矩特性曲線由上升變?yōu)橄陆?，漸趨近于恒定值。產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩最值時(shí)的轉(zhuǎn)差率Sm稱為臨界轉(zhuǎn)差率。課題二交流異步電機(jī)的檢測與維修（2）工作特性交流異步電機(jī)的工作特性是指電動機(jī)在保持額度電壓和額定頻率不變的情況下，電動機(jī)的轉(zhuǎn)速n、電磁轉(zhuǎn)矩T、定子電流I、效率η和功率因數(shù)cosφ隨輸出功率P變化的特性。交流異步電機(jī)工作特性曲線如圖2-2-18所示。課題二交流異步電機(jī)的檢測與維修（3）機(jī)械特性交流異步電機(jī)的機(jī)械特性是指電機(jī)在恒定電壓和恒定頻率的情況下，轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)系。機(jī)械特性曲線包括交流異步電機(jī)的啟動轉(zhuǎn)矩、啟動過程的最小轉(zhuǎn)矩、最大轉(zhuǎn)矩、額定轉(zhuǎn)矩、同步轉(zhuǎn)速、額定轉(zhuǎn)速等重要技術(shù)數(shù)據(jù)，以及電機(jī)轉(zhuǎn)速隨轉(zhuǎn)矩變化的情況。交流異步電機(jī)的機(jī)械特性如圖2-2-19所示。課題二交流異步電機(jī)的檢測與維修四、交流異步電機(jī)的檢測與維修1.交流異步電機(jī)的常見故障交流異步電機(jī)的故障一般可分為機(jī)械故障和電氣故障兩類。機(jī)械故障包括軸承松動變形、機(jī)座松動磨損、端蓋和鐵芯變形及斷裂等。電氣故障包括絕緣損壞、導(dǎo)體及回路接觸不良、定子繞組的短路斷路和接線錯(cuò)誤等。課題二交流異步電機(jī)的檢測與維修下面是交流異步電機(jī)常見的故障現(xiàn)象及原因。（1）故障現(xiàn)象：電機(jī)軸承過熱故障可能原因：1）潤滑脂過多或過少；2）油質(zhì)不好，含有雜質(zhì)；3）軸承與軸頸或端蓋配合不當(dāng)；4）電機(jī)轉(zhuǎn)軸彎曲。（2）故障現(xiàn)象：電機(jī)振動大故障可能原因：1）磨損軸承間隙過大；2）氣隙不均勻；3）轉(zhuǎn)子不平衡；4）轉(zhuǎn)軸彎曲；5）定子繞組故障。課題二交流異步電機(jī)的檢測與維修（3）故障現(xiàn)象：電機(jī)運(yùn)行聲音異常故障原因：1）轉(zhuǎn)子與定子絕緣紙或槽楔相擦；2）軸承磨損或油內(nèi)有砂粒等異物；3）軸承缺油；4）定轉(zhuǎn)子鐵芯相擦（掃膛）；5）電源電壓過高或不平衡；6）軸承卡住。（4）故障現(xiàn)象：電機(jī)過熱甚至冒煙故障原因：1）定轉(zhuǎn)子鐵芯相擦；2）環(huán)境溫度高，電機(jī)表面污垢多，或通風(fēng)道堵塞；3）電機(jī)風(fēng)扇故障，通風(fēng)不良。課題二交流異步電機(jī)的檢測與維修2.交流異步電機(jī)總成的檢查（1）啟動前的檢查1）熟記與電機(jī)性能有關(guān)的數(shù)據(jù)，如電機(jī)額定轉(zhuǎn)速、功率、電壓、電流等；2）確認(rèn)電機(jī)能滿足所需要性能要求，如轉(zhuǎn)速、啟動電流、電壓等；3）確認(rèn)進(jìn)入出線盒的電源線連接可靠，電機(jī)外殼處的接地線接觸良好；4）檢查電源開關(guān)、隔離開關(guān)、測量儀表、保護(hù)裝置等，是否處于正常狀態(tài)。課題二交流異步電機(jī)的檢測與維修（2）啟動后檢查1）檢查電機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向；2）檢查電機(jī)在啟動和加速時(shí)有無異常聲音和振動；3）檢查啟動電流是否正常，電源的電壓降是否過大；4）檢查啟動時(shí)間是否正常；5）檢查啟動后的負(fù)載電流是否正常（應(yīng)低于銘牌上標(biāo)記的額定電流），三相電壓電流是否平衡；6）檢查啟動裝置在啟動過程中是否正常。課題二交流異步電機(jī)的檢測與維修車工坊是上汽通用汽車旗下專業(yè)汽車服務(wù)品牌。作為您身邊的養(yǎng)車好鄰居，車工坊的門店服務(wù)網(wǎng)絡(luò)覆蓋全國210座城市700余家門店，以匠人之心為車主提供以愛車檢測、快修快保、汽車美容、鈑金噴漆為核心的，全品牌全方位汽車養(yǎng)護(hù)服務(wù)。車工坊是上汽通用汽車旗下專業(yè)汽車服務(wù)品牌。作為您身邊的養(yǎng)車好鄰居，車工坊的門店服務(wù)網(wǎng)絡(luò)覆蓋全國210座城市700余家門店，以匠人之心為車主提供以愛車檢測、快修快保、汽車美容、鈑金噴漆為核心的，全品牌全方位汽車養(yǎng)護(hù)服務(wù)。課題二交流異步電機(jī)的檢測與維修（3）運(yùn)行中檢查1）電機(jī)的外部緊固件是否松動，電氣聯(lián)結(jié)處是否因接觸不良而發(fā)熱變色；2）詳細(xì)觀察和記錄各指示儀表的讀數(shù)，從中發(fā)現(xiàn)是否有異常現(xiàn)象；3）運(yùn)行時(shí)詳細(xì)觀察電機(jī)噪聲是否過大，是否有異常噪聲存在，電機(jī)是否振動，是否有焦味或絕緣漆的臭味等異味，電機(jī)溫度是否過高。課題二交流異步電機(jī)的檢測與維修3.交流異步電機(jī)的拆卸、檢查及裝配下面以三相交流異步電機(jī)為例介紹拆卸、檢查及裝配步驟。（1）拆卸電機(jī)拆卸電機(jī)之前，查閱并記錄被拆電機(jī)的型號、外形和主要技術(shù)參數(shù)，拆除電機(jī)與外部電氣連接的連線，做好相位標(biāo)記，并在端蓋、軸、螺釘、接線樁等零件上做好標(biāo)記。拆卸電機(jī)的一般步驟見表2-2-1。課題二交流異步電機(jī)的檢測與維修（2）定子的檢查三相交流異步電機(jī)定子繞組是產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場的部分，腐蝕性氣體的侵入、機(jī)械力和電磁力的沖擊，以及絕緣的老化、磨損、過熱、受潮等原因，都會影響電機(jī)的正常運(yùn)行。另外，異步電機(jī)在運(yùn)行中長期過載、過壓、欠壓、斷相等，也會引起定子繞組故障。發(fā)現(xiàn)定子繞組出現(xiàn)故障時(shí)，需更換新的定子總成。1）定子繞組接地故障的檢查方法①觀察法繞組接地故障經(jīng)常發(fā)生在繞組端部或鐵芯槽口部分，而且絕緣常有破裂和燒焦發(fā)黑的痕跡。因此拆開電機(jī)后，可先在這些地方尋找接地處。②兆歐表檢查法用兆歐表檢查時(shí)，應(yīng)根據(jù)被測電機(jī)的額定電壓來選擇兆歐表的等級。500V以下的低壓電機(jī)應(yīng)選用500V的兆歐表。課題二交流異步電機(jī)的檢測與維修2）定子繞組短路故障的檢修定子繞組短路是異步電機(jī)中經(jīng)常發(fā)生的故障。繞組短路可分為匝間短路和相間短路，其中相間短路包括相鄰線圈短路、極相繞組之間短路和兩相繞組之間的短路。主要檢查方法有：①觀察法觀察定子繞組有無燒焦或有無濃厚的焦味，可判斷繞組有無短路故障。②萬用表（兆歐表）法將三相繞組的頭尾全部拆開，用萬用表或兆歐表測量兩相繞組間的絕緣電阻，其阻值為零或很低時(shí)，即表明兩相繞組有短路。課題二交流異步電機(jī)的檢測與維修（3）裝配電機(jī)1）用壓縮空氣吹凈電機(jī)內(nèi)部灰塵，檢查各零部件的完整性，清洗油污等。續(xù)表2）裝配異步電機(jī)的步驟與拆卸相反。裝配前要檢查定子內(nèi)是否有污物，轉(zhuǎn)子是否轉(zhuǎn)動輕便靈活，線圈繞組阻值，銹蝕是否清除，止口有無損壞，裝配時(shí)應(yīng)將各部件按標(biāo)記復(fù)位，并檢查軸承蓋配合是否合適。課題二交流異步電機(jī)的檢測與維修（4）注意事項(xiàng)1）拆移電機(jī)后，電機(jī)底座墊片要按原位擺放固定好，以免增加鉗工對中的工作量。2）清洗電機(jī)及軸承的清洗劑不準(zhǔn)隨便亂倒，必須倒入污油井。3）拆裝轉(zhuǎn)子時(shí)，一定要遵守要求，不得損傷繞組，拆前、裝后均應(yīng)測試?yán)@組絕緣及繞組通路。4）裝端蓋前應(yīng)使用粗銅絲從軸承裝配孔中伸入鉤住內(nèi)軸承蓋，以便于裝配外軸承蓋。5）拆裝時(shí)不能用手錘直接敲擊零部件，應(yīng)墊銅棒、鋁棒或硬木，對稱敲。6）任務(wù)實(shí)施全程執(zhí)行6S管理。思考與練習(xí)1.交流異步電機(jī)主要由哪些部件組成？2.簡述交流異步電機(jī)的異步原理。3.查詢相關(guān)資料，想一想，三相交流異步電機(jī)常見故障原因有哪些？4.簡述三相交流異步電機(jī)的拆裝步驟。交流異步電機(jī)的拆裝技能實(shí)訓(xùn)51.掌握交流異步電機(jī)總成拆裝過程的注意事項(xiàng)。2.能夠規(guī)范拆裝交流異步電機(jī)總成。一、實(shí)訓(xùn)目的技能實(shí)訓(xùn)5交流異步電機(jī)的拆裝實(shí)訓(xùn)工作臺、交流異步電機(jī)總成、安全防護(hù)用品、傳統(tǒng)維修工具等。二、實(shí)訓(xùn)器材技能實(shí)訓(xùn)5交流異步電機(jī)的拆裝1.小組分工三、實(shí)訓(xùn)內(nèi)容技能實(shí)訓(xùn)5交流異步電機(jī)的拆裝2.交流異步電機(jī)拆裝流程查閱相關(guān)資料，各組員共同探討交流異步電機(jī)拆裝流程及拆裝過程中的注意事項(xiàng)，并由本組解說員對拆裝流程進(jìn)行解說，在實(shí)訓(xùn)過程中將測量數(shù)據(jù)或問題情況說明填寫在下表中。技能實(shí)訓(xùn)5交流異步電機(jī)的拆裝1.完工檢查質(zhì)檢員對小組任務(wù)完成后的作業(yè)現(xiàn)場恢復(fù)情況進(jìn)行質(zhì)量檢查。2.教師質(zhì)量檢查實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)教師根據(jù)學(xué)生任務(wù)實(shí)施過程情況，針對實(shí)訓(xùn)過程中出現(xiàn)的問題提出改進(jìn)措施及建議。四、質(zhì)量檢查技能實(shí)訓(xùn)5交流異步電機(jī)的拆裝1.組間互評各學(xué)習(xí)小組通過對其他小組任務(wù)實(shí)施過程進(jìn)行互評、對比，并記錄評價(jià)結(jié)果。五、評價(jià)反饋技能實(shí)訓(xùn)5交流異步電機(jī)的拆裝2.自我評價(jià)小組成員根據(jù)自己在課堂中的實(shí)際表現(xiàn)進(jìn)行反思，并在下表中對自己進(jìn)行客觀、如實(shí)評價(jià)。技能實(shí)訓(xùn)5交流異步電機(jī)的拆裝3.教師綜合考核教師對各小組技能實(shí)訓(xùn)情況進(jìn)行綜合考核，并完成以下綜合考核表。技能實(shí)訓(xùn)5交流異步電機(jī)的拆裝永磁同步電機(jī)的檢測與維修課題三課題三永磁同步電機(jī)的檢測與維修一、永磁同步電機(jī)的功能及應(yīng)用永磁同步電機(jī)（permanentmagnetsynchronouselectricalmachine，簡稱PMSM）具有高效、高控制精度、高轉(zhuǎn)矩密度、轉(zhuǎn)矩平穩(wěn)性良好及低振動噪聲的特點(diǎn)，通過合理設(shè)計(jì)永磁磁路結(jié)構(gòu)能獲得較高的弱磁性能，在電動汽車驅(qū)動方面具有很高的應(yīng)用價(jià)值，受到國內(nèi)外電動汽車界的高度重視，是最具競爭力的電動汽車驅(qū)動電機(jī)之一。課題三永磁同步電機(jī)的檢測與維修1.永磁同步電機(jī)的功能永磁同步電機(jī)可分為交流永磁同步電機(jī)、直流無刷永磁電機(jī)和新型永磁電機(jī)（混合式永磁電機(jī)、續(xù)流增磁永磁電機(jī)）三大類，其中前兩類應(yīng)用較為廣泛。交流永磁同步電機(jī)是反電動勢波形和供電電流波形都是正弦波的交流永磁電機(jī)，又稱為正弦波永磁同步電機(jī)，采用定子磁場定向矢量控制及轉(zhuǎn)子連續(xù)位置反饋信號來控制調(diào)速或換向。課題三永磁同步電機(jī)的檢測與維修2.永磁同步電機(jī)的技術(shù)參數(shù)以下以兩款車型為例，介紹永磁同步電機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)。（1）比亞迪e5車型驅(qū)動電機(jī)比亞迪e5車型采用交流永磁同步電機(jī)，是汽車的動力源之一，向外輸出轉(zhuǎn)矩，驅(qū)動汽車前進(jìn)或后退，同時(shí)也可作為發(fā)電機(jī)發(fā)電（例如在滑行、制動過程中將動能轉(zhuǎn)化為電能存儲）。比亞迪e5車型驅(qū)動電機(jī)性能數(shù)據(jù)見表2-3-1。課題三永磁同步電機(jī)的檢測與維修（2）北汽EX360車型驅(qū)動電機(jī)北汽EX360車型驅(qū)動電機(jī)采用的是交流永磁同步電機(jī)，具有調(diào)速范圍寬、傳動效率高、噪聲小、維護(hù)費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)。其性能數(shù)據(jù)見表2-3-2。課題三永磁同步電機(jī)的檢測與維修3.永磁同步電機(jī)應(yīng)用目前，我國的新能源汽車多采用永磁同步電機(jī)，如東風(fēng)、奇瑞、長安、一汽和上汽等汽車公司生產(chǎn)的混合動力汽車。永磁同步電機(jī)在國外新能源汽車上的應(yīng)用實(shí)例有?？怂辜冸妱悠嚭蛫W迪Q5混合動力汽車等。奧迪Q5永磁同步電機(jī)的結(jié)構(gòu)如圖2-3-1所示。課題三永磁同步電機(jī)的檢測與維修一、簡介永磁同步電機(jī)主要由定子、轉(zhuǎn)子、旋轉(zhuǎn)變壓器（包括電機(jī)旋變線圈、旋變信號盤等組件）、溫度傳感器、電機(jī)三相輸入電纜、電機(jī)殼體總成等組成，其整體結(jié)構(gòu)部件分解如圖2-3-2所示。課題三永磁同步電機(jī)的檢測與維修課題三永磁同步電機(jī)的檢測與維修1.定子永磁同步電機(jī)的定子由定子鐵芯和定子繞組構(gòu)成。定子鐵芯一般采用0.5mm硅鋼沖片疊壓而成，對于具有高效率指標(biāo)或頻率較高的電機(jī)，為了減少鐵耗，可以考慮使用0.35mm的低損耗冷軋無取向硅鋼片。定子繞組一般制成多相（三、四、五相不等），通常為三相。三相繞組沿定子鐵芯對稱分布，在空間互差120°電角度，通入三相交流電時(shí)，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場。永磁同步電機(jī)定子實(shí)物如圖2-3-3所示。課題三永磁同步電機(jī)的檢測與維修2.轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子主要由永磁體、轉(zhuǎn)子鐵芯和轉(zhuǎn)軸等構(gòu)成。其中永磁體主要采用鐵氧體永磁和釹鐵硼永磁材料；轉(zhuǎn)子鐵芯可根據(jù)磁極結(jié)構(gòu)的不同，選用實(shí)心鋼，或采用鋼板或硅鋼片沖制后疊壓而成。轉(zhuǎn)子上安裝有永磁體磁極，永磁體磁極外凸鑲嵌在轉(zhuǎn)子鐵芯外側(cè)，組成若干對磁極。一塊永磁體有一個(gè)N極和一個(gè)S極。永磁同步電機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖如圖2-3-4所示。永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子實(shí)物如圖2-3-5所示。圖2-3-6所示為永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子剖面圖。課題三永磁同步電機(jī)的檢測與維修課題三永磁同步電機(jī)的檢測與維修3.電機(jī)傳感器永磁同步電機(jī)依靠內(nèi)置傳感器來提供電機(jī)的工作信息，這些傳感器主要有檢測電機(jī)轉(zhuǎn)速的旋轉(zhuǎn)變壓器和電機(jī)溫度傳感器。（1）旋轉(zhuǎn)變壓器旋轉(zhuǎn)變壓器也稱旋變傳感器，簡稱旋變，是一種電磁式傳感器。它是一種測量角度用的小型交流電機(jī)，在驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)中可用于獲取電機(jī)轉(zhuǎn)子的位置信號（即角位移），由控制器解碼后可獲知電機(jī)轉(zhuǎn)速。旋轉(zhuǎn)變壓器的種類較多，目前車用驅(qū)動電機(jī)多采用磁阻式旋轉(zhuǎn)變壓器，其轉(zhuǎn)子采取多極形狀，定子槽內(nèi)的線圈繞組由勵(lì)磁、正弦、余弦三組線圈組成。旋轉(zhuǎn)變壓器的結(jié)構(gòu)如圖2-3-7所示，實(shí)物如圖2-3-8所示。課題三永磁同步電機(jī)的檢測與維修課題三永磁同步電機(jī)的檢測與維修（2）電機(jī)溫度傳感器電機(jī)溫度傳感器的作用是檢測電機(jī)定子繞組的溫度，并提供散熱風(fēng)扇啟動的信號。圖2-3-9所示為某車型電機(jī)溫度傳感器。電機(jī)溫度傳感器最常用的是熱敏電阻，圖2-3-10所示為PT1000型熱敏電阻阻值隨溫度的變化曲線。課題三永磁同步電機(jī)的檢測與維修三、永磁同步電機(jī)的工作原理和特性1.永磁同步電機(jī)的工作原理從基本原理上講，永磁同步電機(jī)與電勵(lì)磁同步電機(jī)是一樣的，都是通過定轉(zhuǎn)子磁動勢相互作用，并保持相對靜止來獲得恒定的電磁轉(zhuǎn)矩來運(yùn)行的，兩者唯一的區(qū)別是永磁同步電機(jī)用永磁體勵(lì)磁來代替電勵(lì)磁，使電機(jī)結(jié)構(gòu)簡化，加工和裝配成本降低，且省去了勵(lì)磁繞組、電刷和集電環(huán)，提高了電機(jī)運(yùn)行的可靠性。永磁同步電機(jī)采用正弦交流及無電刷結(jié)構(gòu)，其工作原理如圖2-3-11所示。課題三永磁同步電機(jī)的檢測與維修在電機(jī)的定子繞組中通入三相交流電流，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，當(dāng)定子產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場以轉(zhuǎn)速n1按圖示方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，如果此時(shí)定子磁動勢與轉(zhuǎn)子磁動勢的方向一致，則不產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，如果方向不一致，則產(chǎn)生的異步轉(zhuǎn)矩與定子磁場和永久磁場所產(chǎn)生的同步轉(zhuǎn)矩共同作用，將轉(zhuǎn)子牽入同步，定子旋轉(zhuǎn)磁場最終會與轉(zhuǎn)子永磁極緊緊吸引，帶轉(zhuǎn)子一起旋轉(zhuǎn)。此時(shí)，轉(zhuǎn)子在旋轉(zhuǎn)磁場的拖動下旋轉(zhuǎn)，與定子磁場保持同步轉(zhuǎn)速n1。若轉(zhuǎn)子上的負(fù)載轉(zhuǎn)矩增加，轉(zhuǎn)子磁極軸線與定子磁極軸線之間的夾角δ就會增大，反之，δ就會減小，但是只要負(fù)載保持在一定限度內(nèi)，轉(zhuǎn)子就始終跟隨定子旋轉(zhuǎn)磁場以同步轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。對于同步電機(jī)，當(dāng)其負(fù)載在一定范圍內(nèi)改變時(shí)，只要保持電源頻率不變，轉(zhuǎn)速就是恒定不變的。當(dāng)電機(jī)極對數(shù)為p時(shí)，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n與定子電流頻率f之間滿足以下關(guān)系式：課題三永磁同步電機(jī)的檢測與維修當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩超出一定限度時(shí)，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速就會降低甚至下降到零，導(dǎo)致轉(zhuǎn)子不能再以同步轉(zhuǎn)速運(yùn)行，這就是同步電機(jī)的“失步”現(xiàn)象。該最大轉(zhuǎn)矩限值稱為最大同步轉(zhuǎn)矩，因此，要保證電機(jī)正常工作，就要使電機(jī)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩不能大于最大同步轉(zhuǎn)矩。在驅(qū)動電機(jī)（以北汽C33DB型電機(jī)為例）系統(tǒng)中，驅(qū)動電機(jī)控制器輸出頻率和幅值可變的U、V、W三相交流電至電機(jī)形成旋轉(zhuǎn)磁場，電機(jī)通過位置傳感器將電機(jī)轉(zhuǎn)子當(dāng)前的位置發(fā)送