【正文】 減輕機(jī)械剎車負(fù)擔(dān)； ?(6) 體積小、重量輕、比功率大，可有效地減輕重量、節(jié)省空間； ?(7) 無機(jī)械換向器，采用全封閉式結(jié)構(gòu)，防止塵土進(jìn)入電動(dòng)機(jī)內(nèi)部，可靠性高； ?(8) 控制系統(tǒng)比異步電動(dòng)機(jī)簡單。 對(duì)于小型串勵(lì)電動(dòng)機(jī) ， 常采用電樞回路串電阻控制方式 。 ?電樞調(diào)壓控制是指通過改變電樞的端電壓來控制電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。 ?復(fù)勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的永磁勵(lì)磁部分采用高磁性材料釹鐵硼，運(yùn)行效率高。 河北科技大學(xué) 車輛工程 第 9 頁 直流電動(dòng)機(jī) ? 直流電動(dòng)機(jī)的分類 ? 直流電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)與特點(diǎn) ? 直流電動(dòng)機(jī)的工作原理 ? 直流電動(dòng)機(jī)的控制 河北科技大學(xué) 車輛工程 第 10 頁 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)。 河北科技大學(xué) 車輛工程 第 5 頁 電動(dòng)機(jī)的額定指標(biāo) ?(1) 額定功率。額定電壓是指外加于線端的電源線電壓 (V)。 河北科技大學(xué) 車輛工程 第 11 頁 直流電動(dòng)機(jī)的分類 ?1．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，而由其它直流電源對(duì)勵(lì)磁繞組供電。 河北科技大學(xué) 車輛工程 第 14 頁 直流電動(dòng)機(jī)的分類 ?各種勵(lì)磁方式直流電動(dòng)機(jī)的電路如圖所示。電樞調(diào)壓控制的調(diào)速過程：當(dāng)磁通保持不變時(shí)，減小電壓，由于轉(zhuǎn)速不立即發(fā)生變化，反電動(dòng)勢也暫時(shí)不變化，由于電樞電流減小了，轉(zhuǎn)矩也減小了。這類電動(dòng)機(jī)由直流電源供電，借助位置傳感器來檢測主轉(zhuǎn)子的位置，由所檢測出的信號(hào)去觸發(fā)相應(yīng)的電子換相線路以實(shí)現(xiàn)無接觸式換相。 它是利用電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子位置傳感器輸出信號(hào)控制電子換向線路去驅(qū)動(dòng)逆變器的功率開關(guān)器件 ， 使電樞繞組依次饋電 ， 從而在定子上產(chǎn)生跳躍式的旋轉(zhuǎn)磁場 ， 拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn) 。 ? 異步電動(dòng)機(jī)的局限性是，它的轉(zhuǎn)速與其旋轉(zhuǎn)磁場的同步轉(zhuǎn)速有固定的轉(zhuǎn)差率，因而調(diào)速性能較差，在要求有較寬廣的平滑調(diào)速范圍的使用場合，不如直流電動(dòng)機(jī)經(jīng)濟(jì)、方便。 河北科技大學(xué) 車輛工程 第 38 頁 異步電動(dòng)機(jī)的控制 ? 1．異步電動(dòng)機(jī)的矢量控制 ? 矢量控制理論采用矢量分析的方法來分析交流電動(dòng)機(jī)內(nèi)部的電磁過程，是建立在交流電動(dòng)機(jī)的動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型基礎(chǔ)上的控制方法。該方法對(duì)逆變器開關(guān)頻率提高的限制較大，定子電阻對(duì)電動(dòng)機(jī)低速性能也有較大影響，如在低速區(qū)，定子電阻變化引起的定子電流和磁鏈的畸變，以及轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)、死區(qū)效應(yīng)和開關(guān)頻率等問題。表面式結(jié)構(gòu)又分為凸出式和嵌入式兩種，如圖所示。 ? 永磁同步電動(dòng)機(jī)穩(wěn)態(tài)正常運(yùn)行時(shí)，轉(zhuǎn)速始終保持同步速不變，因此，其機(jī)械特性為平行于橫軸的直線，調(diào)節(jié)電源頻率來調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速時(shí)，轉(zhuǎn)速將嚴(yán)格地與頻率成正比例變化。 河北科技大學(xué) 車輛工程 第 59 頁 ? 4．智能控制 ? 為了提高永磁同步電動(dòng)機(jī)的控制性能和控制精度，模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制等開始應(yīng)用于同步電動(dòng)機(jī)的控制。 河北科技大學(xué) 車輛工程 第 64 頁 開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)工作原理與運(yùn)行特性 ? 1．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)的工作原理如圖所示。電流斬波控制一般不會(huì)對(duì)開通、關(guān)斷角進(jìn)行控制，它將直接選擇在每相的特定導(dǎo)通位置對(duì)電流進(jìn)行斬波控制。 河北科技大學(xué) 車輛工程 第 72 頁 輪轂電機(jī) ? 輪轂電機(jī)結(jié)構(gòu)形式 ? 輪轂電機(jī)應(yīng)用類型 ? 輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)方式 ? 輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的特點(diǎn) ? 輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù) 河北科技大學(xué) 車輛工程 第 73 頁 輪轂電機(jī)結(jié)構(gòu)形式 ? 輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)通常由電動(dòng)機(jī)、減速機(jī)構(gòu)、制動(dòng)器與散熱系統(tǒng)等組成。 河北科技大學(xué) 車輛工程 第 78 頁 輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的特點(diǎn) ? （ 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)能量回饋，還能對(duì)整車能源的高效利用，實(shí)施最優(yōu)化控制和管理，節(jié)約能源。 河北科技大學(xué) 車輛工程 第 77 頁 輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的特點(diǎn) ? 輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)作為一種新興的電機(jī)驅(qū)動(dòng)形式，其布置非常靈活，可以根據(jù)汽車驅(qū)動(dòng)方式分別布置在電動(dòng)汽車的兩前輪、兩后輪或四個(gè)車輪的輪轂中。 ? 在實(shí)際的 SRD運(yùn)用中，也可以采用多種控制方式相組合的方法。 ? 角度位置控制的優(yōu)點(diǎn)在于：轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)的范圍寬；可同時(shí)多相通電，以增加電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩，同時(shí)減小了轉(zhuǎn)矩波動(dòng)；通過角度的優(yōu)化，能實(shí)現(xiàn)效率最優(yōu)控制或轉(zhuǎn)矩最優(yōu)控制。開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子無繞組，也不加永久磁鐵，定子為集中繞組，永磁電動(dòng)機(jī)及感應(yīng)電動(dòng)機(jī)都簡單，制造和維護(hù)方便；它的功率變換器比較簡單，主開關(guān)元件數(shù)較少，電子器件少； ? (3) 損耗小，運(yùn)轉(zhuǎn)效率高。由于永磁同步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和電源頻率嚴(yán)格同步，其轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速等于旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)差恒等于零，沒有轉(zhuǎn)差功率，控制效果受轉(zhuǎn)子參數(shù)影響小。 ? 對(duì)永磁同步電動(dòng)機(jī)進(jìn)行分析時(shí)，需要采用雙反應(yīng)理論，即需要把電樞電流和電樞電動(dòng)勢分解成交軸和直軸兩個(gè)分量。 ? 永磁同步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示，和傳統(tǒng)電動(dòng)機(jī)一樣，主要由定子和轉(zhuǎn)子兩大部分構(gòu)成。它不需要復(fù)雜的坐標(biāo)變換，也不需要依賴轉(zhuǎn)子數(shù)學(xué)模型，只是通過控制 PWM型逆變器的導(dǎo)通和切換方式，控制電動(dòng)機(jī)的瞬時(shí)輸入電壓，改變磁鏈的旋轉(zhuǎn)速度來控制瞬時(shí)轉(zhuǎn)矩，使系統(tǒng)性能對(duì)轉(zhuǎn)子參數(shù)呈現(xiàn)魯棒性。 ? 由于電源頻率不變，所以同步轉(zhuǎn)速點(diǎn)不變，電磁轉(zhuǎn)矩與電源電壓的平方成比例變化，但各條曲線的最大轉(zhuǎn)矩點(diǎn)對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)差率基本保持不變。 河北科技大學(xué) 車輛工程 第 32 頁 異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)與特點(diǎn) ? 2．異步電動(dòng)機(jī)的特點(diǎn) ? 異步電動(dòng)機(jī)的基本特點(diǎn)是，轉(zhuǎn)子繞組不需與其他電源相連，其定子電流直接取自交流電力系統(tǒng)；與其它電動(dòng)機(jī)相比，異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)簡單，制造、使用、維護(hù)方便，運(yùn)行可靠性高，重量輕，成本低。 河北科技大學(xué) 車輛工程 第 24 頁 無刷直流電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)與特點(diǎn) ?無刷直流電動(dòng)機(jī)實(shí)物圖。 這種控制方法的機(jī)械特性較軟 ， 而且電動(dòng)機(jī)運(yùn)行不穩(wěn)定 ， 一般很少應(yīng)用 。 河北科技大學(xué) 車輛工程 第 18 頁 直流電動(dòng)機(jī)的控制 ?直流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制方法主要有電樞調(diào)壓控制、磁場控制和電樞回路電阻控制。若兩個(gè)磁通勢方向相反，則稱為差復(fù)勵(lì)。 ?（ 5） 車用電驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)的集成化和數(shù)字化程度不斷加大 。 ?(5)開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)等。 ?(3) 額定電流。因此勵(lì)磁電流不受電樞端電壓或電樞電流的影響。 河北科技大學(xué) 車輛工程 第 15 頁 直流電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)與特點(diǎn) ?1．直流電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu) ?直流電動(dòng)機(jī)由定子與轉(zhuǎn)子兩大部分構(gòu)成，定子和轉(zhuǎn)子之間的間隙稱為氣隙。如果阻轉(zhuǎn)矩未變，則轉(zhuǎn)速下降。顯然，這種無刷直流電動(dòng)機(jī)具有有刷直流電動(dòng)機(jī)的各種運(yùn)行特性。 同時(shí) ， 隨著電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng) ， 轉(zhuǎn)子位置傳感器又不斷送出位置信號(hào) ， 以不斷的改變電樞繞組的通電狀態(tài) ， 使得在某一磁極下導(dǎo)體中的電流方向保持不變 ， 這樣電動(dòng)機(jī)就旋轉(zhuǎn)起來了 。此外，異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，從電力系統(tǒng)吸取無功功率以勵(lì)磁，這會(huì)導(dǎo)致電力系統(tǒng)的功率因數(shù)變壞。它模仿對(duì)直流電動(dòng)機(jī)的控制技術(shù)，將交流電動(dòng)機(jī)的定子電流解耦成互相獨(dú)立的產(chǎn)生磁鏈的分量和產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的分量。 河北科技大學(xué) 車輛工程 第 41 頁 異步電動(dòng)機(jī)的控制 ? (1)異步電動(dòng)機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與原理。 河北科技大學(xué) 車輛工程 第 46 頁 永磁同步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)與特點(diǎn) ? (2) 內(nèi)置式轉(zhuǎn)子磁路結(jié)構(gòu)。 河北科技大學(xué) 車輛工程 第 54 頁 ? 永磁同步電動(dòng)機(jī)的工作特性是指當(dāng)電源電壓恒定時(shí)，電動(dòng)機(jī)的輸入功率、電樞電流、效率、功率因數(shù)等隨輸出功率變化的關(guān)系。 ? 采用智能控制方法的永磁同步電機(jī)控制系統(tǒng)，在多環(huán)控制結(jié)構(gòu)中，智能控制器處于最外環(huán)充當(dāng)速度控制器，而內(nèi)環(huán)電流控制、轉(zhuǎn)矩控制仍采用 PI控制、直接轉(zhuǎn)矩控制這些方法，這主要是因?yàn)橥猸h(huán)是決定系統(tǒng)的根本因素，而內(nèi)環(huán)主要的作用是改造對(duì)象特性以利于外環(huán)的控制，各種擾動(dòng)給內(nèi)環(huán)帶來的誤差可以由外環(huán)控制或抑制。圖中， Sl、 S2是電子開關(guān)； VD VD2是二極管， U是直流電源。 ? 目前常用的有兩種方案：對(duì)電流上、下限進(jìn)行限制的控制，及限制電流上限值和恒定關(guān)斷時(shí)間的控制。輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)根據(jù)電機(jī)的轉(zhuǎn)子型式主要分成兩種結(jié)構(gòu)形式：內(nèi)轉(zhuǎn)子型和外轉(zhuǎn)子型。 ? （ 4）底架結(jié)構(gòu)大為簡化，使整車總布置和車身造型設(shè)計(jì)的自由度增加，若能將底架承載功能與車身功能分離，則可實(shí)現(xiàn)相同底盤不同車身造型的產(chǎn)品多樣化和系列化，從而縮短新車型的開發(fā)周期，降低開發(fā)成本。減速機(jī)構(gòu)布置在電動(dòng)機(jī)