第3章電動(dòng)汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)-wenkub
2023-02-02 01:23:30 本頁(yè)面
【正文】 求。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)。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 LOGO ? 電動(dòng)汽車對(duì)電動(dòng)機(jī)性能的基本要求 ? 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～ 12023r/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。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)。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。 ? 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。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 LOGO ? 電動(dòng)汽車的電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)特點(diǎn) ? 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。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。 概述 LOGO ? 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。 概述 LOGO 概述 LOGO 概述 LOGO ? 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。 ? 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 LOGO ? 電動(dòng)汽車對(duì)電動(dòng)機(jī)性能的基本要求 ? 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。 ? 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) LOGO ? 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。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。 ? 起動(dòng)力矩大。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。 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。直流斬波器又稱直流調(diào)壓器，是利用開關(guān)器件來(lái)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(guò)通斷時(shí)間的變化來(lái)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 。按轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)來(lái)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(lái)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) LOGO ? 交流異步電動(dòng)機(jī)的工作原理 ? 交流異步電動(dòng)機(jī) LOGO ? 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。 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。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) LOGO ? 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。 直接轉(zhuǎn)矩控制以轉(zhuǎn)矩為中心來(lái)進(jìn)行磁鏈、轉(zhuǎn)矩的綜合控制。傳感器主要用來(lái)反饋位置及電流信號(hào)，并傳送給控制器。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) LOGO ? 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) LOGO ? 開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的性能特點(diǎn) ? 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。 ? 可四象限運(yùn)行，具有較強(qiáng)的再生制動(dòng)能力。 ? 可控參數(shù)多、調(diào)速性能好。 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(guò)對(duì)它們的控制來(lái)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。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。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 。 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。 開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī) LOGO ? 開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的控制方法 ? 電壓控制法（ VC） 。
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