電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)研究與分析-文庫(kù)吧
2025-06-08 14:24 本頁(yè)面
【正文】 售，電池單獨(dú)租用的營(yíng)銷方式。與此種快捷的充電方式想必也是異曲同工之妙。這種方式若能夠得以普及，將為電動(dòng)汽車推廣的規(guī)模化起到極大的推動(dòng)作用。 目前，電動(dòng)汽車技術(shù)也有了一定進(jìn)步，在短途低速、城市公交及旅游區(qū)交通等特定用途已經(jīng)得到應(yīng)用，但是，主要由于電池性能和成本的限制，電動(dòng)汽車在轎車領(lǐng)域內(nèi)才剛剛起步。電動(dòng)汽車市場(chǎng)在未來(lái)幾十年將是爆炸性增長(zhǎng)，我國(guó)也在大舉研究。我國(guó)汽車工業(yè)的發(fā)展面臨著來(lái)自能源安全、環(huán)境保護(hù)和氣候變化等可持續(xù)發(fā)展要求的多重挑戰(zhàn)。隨著近幾年汽車保有量的快速增加，汽車能源消耗增長(zhǎng)呈現(xiàn)加速趨勢(shì)，進(jìn)一步加劇了我國(guó)石油供需矛盾。在當(dāng)前石油資源日益緊張，價(jià)格不斷攀升的國(guó)際形勢(shì)下，發(fā)展電動(dòng)汽車特別是混合動(dòng)力汽車是緩解我國(guó)石油資源短缺現(xiàn)狀的有效途徑，也是增強(qiáng)我國(guó)汽車工業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力的重大戰(zhàn)略舉措。經(jīng)過(guò)“八五”、“九五”規(guī)劃的實(shí)施，特別是“十五”國(guó)家863電動(dòng)汽車重大專項(xiàng),我國(guó)已實(shí)現(xiàn)了官、產(chǎn)、學(xué)、研的資源整合,具有了電動(dòng)汽車用驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)自主研發(fā)能力。在國(guó)家“三縱三橫”總體布局中(如附圖所示),驅(qū)動(dòng)電機(jī)及其控制系統(tǒng)被列為“三橫”中的共性技術(shù)之一。圖表 2電動(dòng)汽車重大專項(xiàng)布局附圖 國(guó)家“十五”電動(dòng)汽車重大專項(xiàng)布局示意 驅(qū)動(dòng)電機(jī)可以說(shuō)是電動(dòng)汽車的心臟，給汽車提供強(qiáng)大的動(dòng)力，相當(dāng)與傳統(tǒng)汽車的內(nèi)燃機(jī)。研究純電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)電機(jī)對(duì)解決能源危機(jī)具有巨大的意義。本文選取各種目前廣為應(yīng)用的電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)電機(jī)，并附有圖片和應(yīng)用案例，介紹各種電機(jī)的特點(diǎn)，并對(duì)超聲波電機(jī)在電動(dòng)汽車的應(yīng)用的可能性進(jìn)行設(shè)想。第一章:電機(jī)類型及原理：直流電機(jī)的結(jié)構(gòu):將直流電能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能（直流電動(dòng)機(jī)）或?qū)C(jī)械能轉(zhuǎn)化為直流電能（直流發(fā)電機(jī)）的旋轉(zhuǎn)電機(jī)。直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)應(yīng)由定和轉(zhuǎn)子兩大部分組成。直流電機(jī)運(yùn)行時(shí)靜止不動(dòng)的部分稱為定子，定子的主要作用是產(chǎn)生磁場(chǎng)，由機(jī)座、主磁極、換向極、端蓋、軸承和電刷裝置等組成。運(yùn)行時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)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(dòng)勢(shì)，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、電樞鐵心、電樞繞組、換向器和風(fēng)扇等組成。 導(dǎo)體受力的方向用左手定則確定。這一對(duì)電磁力形成了作用于電樞一個(gè)力矩，這個(gè)力矩在旋轉(zhuǎn)電機(jī)里稱為電磁轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)矩的方向是逆時(shí)針?lè)较?，企圖使電樞逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)。如果此電磁轉(zhuǎn)矩能夠克服電樞上的阻轉(zhuǎn)矩（例如由摩擦引起的阻轉(zhuǎn)矩以及其它負(fù)載轉(zhuǎn)矩），電樞就能按逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)起來(lái)。 當(dāng)電樞轉(zhuǎn)了180176。后，導(dǎo)體 AE轉(zhuǎn)到 N極下，導(dǎo)體BF轉(zhuǎn)到S極下時(shí)，由于直流電源供給的電流方向不變，仍從電刷 A流入，經(jīng)導(dǎo)體AE 、BF 后，從電刷B流出。這時(shí)導(dǎo)體受力方向變?yōu)閺挠蚁蜃?，?dǎo)體受力方向是從左向右，產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩的方向仍為逆時(shí)針?lè)较颉?圖表 3。1直流電機(jī)原理 因此，電樞一經(jīng)轉(zhuǎn)動(dòng)，由于換向器配合電刷對(duì)電流的換向作用，直流電流交替地由導(dǎo)體AE和BF流入，使線圈邊只要處于N 極下，其中通過(guò)電流的方向總是由電刷A 流入的方向，而在S 極下時(shí)，總是從電刷 B流出的方向。這就保證了每個(gè)極下線圈邊中的電流始終是一個(gè)方向，從而形成一種方向不變的轉(zhuǎn)矩，使電動(dòng)機(jī)能連續(xù)地旋轉(zhuǎn)。這就是直流電動(dòng)機(jī)的工作原理。圖表 4左手定則示意圖:交流電動(dòng)機(jī)是將電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的一種機(jī)器。 交流電動(dòng)機(jī)主要由一個(gè)用以產(chǎn)生磁場(chǎng)的電磁鐵繞組或分布的定子繞組和一個(gè)旋轉(zhuǎn)電樞或轉(zhuǎn)子組成。電動(dòng)機(jī)利用通電線圈在磁場(chǎng)中受力轉(zhuǎn)動(dòng)的現(xiàn)象而制成的。 交流電動(dòng)機(jī)由定子和轉(zhuǎn)子組成，并且定子和轉(zhuǎn)子是采用同一電源，所以定子和轉(zhuǎn)子中電流的方向變化總是同步的，即線圈中的電流方向變了，同時(shí)電磁鐵中的電流方向也變，根據(jù)左手定則，線圈所受磁力方向不變，線圈能繼續(xù)轉(zhuǎn)下去。交流發(fā)動(dòng)機(jī)就是利用這個(gè)原理而工作的?！ 〗涣麟妱?dòng)機(jī)的原理：通電線圈在磁場(chǎng)里轉(zhuǎn)動(dòng)。 你知道直流電動(dòng)機(jī)的原理了吧？直流電動(dòng)機(jī)是利用換向器來(lái)自動(dòng)改變線圈中的電流方向，從而使線圈受力方向一致而連續(xù)旋轉(zhuǎn)的。 因此只要保證線圈受力方向一致，電動(dòng)機(jī)就會(huì)連續(xù)旋轉(zhuǎn)。交流電動(dòng)機(jī)就是應(yīng)用這點(diǎn)的。 交流電動(dòng)機(jī)由定子和轉(zhuǎn)子組成，你所說(shuō)的模型中，定子就是電磁鐵，轉(zhuǎn)子就是線圈。而定子和轉(zhuǎn)子是采用同一電源的，所以，定子和轉(zhuǎn)子中電流的方向變化總是同步的，即線圈中的電流方向變了，同時(shí)電磁鐵中的電流方向也變，根據(jù)左手定則，線圈所受磁力方向不變，線圈能繼續(xù)轉(zhuǎn)下去。 關(guān)于二個(gè)銅環(huán)的作用：二個(gè)銅環(huán)配上相應(yīng)的二個(gè)電刷，電流就能源源不斷的被送入線圈。這個(gè)設(shè)計(jì)的好處是：避免了二根電源線的緾繞問(wèn)題，因?yàn)榫€圈是不停的轉(zhuǎn)的，你想想如果簡(jiǎn)單的用二條導(dǎo)線向線圈供電的話，會(huì)是怎么的情景？ 關(guān)于線圈中的電流由于是交流電，是有電流等于零的時(shí)刻，不過(guò)這個(gè)時(shí)刻同有電流的時(shí)間比起來(lái)實(shí)在是太短了，更何況線圈有質(zhì)量，具有慣性，由于慣性線圈就不會(huì)停下來(lái)。圖表 5交流電機(jī)原理圖表 6交流電機(jī)外形.開關(guān)磁阻電機(jī)開關(guān)磁阻電機(jī)是一種新型調(diào)速電機(jī)，調(diào)速系統(tǒng)兼具直
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