混合動(dòng)力汽車的電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)概述(編輯修改稿)
2025-01-29 17:21 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 ? 轉(zhuǎn)子：轉(zhuǎn)子是三相異步電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)部分，其作用是 旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩 。 ? 對稱三相定子繞組 ? 鼠籠式和繞線式三相異步電動(dòng)機(jī)的 定子結(jié)構(gòu)完全相同 ，均由 定子鐵芯 和 對稱三相定子繞組組成 ? 三相繞組匝數(shù)相同、繞組分布相同，三相繞組首和首、尾和尾均相差 120176。 ，每相繞組首、尾相差180176。 ? 三相異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子繞組 ? 轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)不同 ，鼠籠式三相異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子由 轉(zhuǎn)子鐵芯 和 鼠籠 組成，而繞線式三相異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子由 轉(zhuǎn)子鐵芯 和 對稱三相轉(zhuǎn)子繞組組成 。 ?繞線型轉(zhuǎn)子經(jīng)繞組為 三相繞組 ，而且三相繞組 為星型(Y)接法 ，有三個(gè)端頭與三個(gè) 轉(zhuǎn)動(dòng)滑環(huán)相連接 ，三個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)滑環(huán)通過 電刷與外設(shè)三相啟動(dòng)設(shè)備相連接 )120sin(2)120sin(2sin2CBA???????tIitIitIippp???AiAiBiCXBYCZ n三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理 n旋轉(zhuǎn)磁場的產(chǎn)生 n把三相定子繞組接成星形接到對稱三相電源，定子繞組中便有對稱三相電流流過。 ? 三相異步電動(dòng)機(jī)的定子繞組是一個(gè)空間位置對稱的三相繞組， 如果在定子繞組中通入三相對稱的交流電流，就會在電動(dòng)機(jī)內(nèi)部建立起一個(gè)恒速旋轉(zhuǎn)的磁場 ，稱為 旋轉(zhuǎn)磁場，它是異步電動(dòng)機(jī)工作的基本條件 。 圖 47 三相對稱電流波形及旋轉(zhuǎn)磁場 U 1 W 1 V 1 i W i V U 1 W 1 V 1 i V U 1 W 1 V 1 i W U 1 W 1 V 1 i W i V i U i U U 2 V 2 V 1 W 1 W 2 U 1 S N U 2 V 2 V 1 W 1 W 2 U 1 N S U 2 V 1 W 2 W 1 U 1 V 2 N S N S V 2 V 1 U 2 U 1 W 2 W 1 t=0 t=T/6 t=T/3 t=T/2 n定子旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速被稱為 同步速 ，又稱為電動(dòng)機(jī)同步速，用 n0表示。 n定子旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速與電源電壓頻率 f1成正比與磁極對數(shù) P成反比。 r/min 60 1opfn ? noFFnn三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)原理 n靜止的轉(zhuǎn)子與旋轉(zhuǎn)磁場之間有相對運(yùn)動(dòng) ， 轉(zhuǎn)子切割磁感應(yīng)線 ， 在轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢 ， 并在形成閉合回路的 轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電流 。 轉(zhuǎn)子電流在旋轉(zhuǎn)磁場中受到磁場力 F的作用 ， F的方向用左手定則判定 。 電磁力在轉(zhuǎn)軸上形成電磁轉(zhuǎn)矩 。 電磁轉(zhuǎn)矩的方向與旋轉(zhuǎn)磁場的方向一致 。 ? 電動(dòng)機(jī)在正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，其轉(zhuǎn)速 n總是稍低于同步轉(zhuǎn)速 no，因而稱為 異步電動(dòng)機(jī) 。又因?yàn)楫a(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩的電流是電磁感應(yīng)所產(chǎn)生的，所以也稱為 感應(yīng)電動(dòng)機(jī) ? 轉(zhuǎn)差率 ? 三相異步電動(dòng)機(jī)同步速 no與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速 n之差 (Δn=no n)稱為 轉(zhuǎn)差 ； ? 轉(zhuǎn)差與同步速百分比稱為轉(zhuǎn)差率 ，用 s表示，電動(dòng)機(jī)額定狀態(tài)下 SN＝ (2～ 6)％。 ? S =(non)/ no 100% ? n =（ 1s） no =（ 1s） 60fl/p ? 由以上分析可知轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速 n與同步轉(zhuǎn)速 no相差很小， 電動(dòng)機(jī)工作在電動(dòng)狀態(tài) n≤no , 電動(dòng)機(jī)工作在發(fā)電制動(dòng)狀態(tài)nno。 ? 二、三相電動(dòng)機(jī)的調(diào)速 ?根據(jù)各種生產(chǎn)機(jī)械需要，需要對電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)整，這就是調(diào)速。 ?三相異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速表達(dá)式 : ? [n=（ 1s） no； n=（ 1s） 60 f1/p] ? 可知三相異步電動(dòng)機(jī)可以通過 改變電壓頻率 (fl）調(diào)速、改變轉(zhuǎn)差率（ s)調(diào)速、改變磁極（ p）調(diào)速 等三種方法。 ? 變頻調(diào)速 ?通過功率轉(zhuǎn)換器把 電池存儲的直流 電變換成為頻率和電壓均可調(diào)節(jié)的三相交流電源 ，然后供給三相異步電動(dòng)機(jī)，從而 使電動(dòng)機(jī)的速度得到調(diào)節(jié) 。 ?變頻調(diào)速屬于 無級調(diào)速 ，具有機(jī)械特性曲線較硬的特點(diǎn)。 調(diào)速范圍廣，調(diào)速性能好 。 ? 改變轉(zhuǎn)差率調(diào)速 ? ①調(diào)壓調(diào)速 ?改變定子繞組加的電壓，隨著電壓的下降，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速連續(xù)下降 ，可實(shí)現(xiàn) 無極調(diào)速 。 ?缺點(diǎn)： 調(diào)速范圍小 ，難滿足機(jī)械調(diào)速要求，較少采用 ? ②繞線式異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子繞組串電阻調(diào)速 ?通過改變 轉(zhuǎn)子繞組中串接調(diào)速電阻的大小來調(diào)整轉(zhuǎn)差率實(shí)現(xiàn)平滑調(diào)速的 ，又稱為變阻調(diào)速 。 ? 優(yōu)點(diǎn) :工作可靠，調(diào)速簡單 ? 缺點(diǎn)：調(diào)速范圍窄，調(diào)速平滑性差，調(diào)速能耗大 ? 變極調(diào)速 ?變極調(diào)速就是 改變電動(dòng)機(jī)定子繞組的接法使定子磁極改變，從而改變同步轉(zhuǎn)速 no實(shí)現(xiàn) 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速改變 。變極率調(diào)速是 跳躍式調(diào)速，即速度變化非常大 ；例如電動(dòng)機(jī)從兩極調(diào)到四極，轉(zhuǎn)速就從 2800轉(zhuǎn)／分跳躍到1450轉(zhuǎn)／分。 ?適合于多速電動(dòng)機(jī)調(diào)速 n 三相異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng) n1．能耗制動(dòng) n電動(dòng)機(jī)定子繞組切斷三相電源后迅速接通直流電源 。 感應(yīng)電流與直流電產(chǎn)生的固定磁場相互作用 ， 產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩方向與電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反 ， 起到制動(dòng)作用 。 n特點(diǎn)：是制動(dòng)準(zhǔn)確 、 平穩(wěn) ， 但需要額外的直流電源 。 +－M3 ～ΦFnn0=0n2． 反接制動(dòng) n電動(dòng)機(jī)停車時(shí)將三相電源中的任意兩相對調(diào) ， 使電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場改變方向 ， 電磁轉(zhuǎn)矩方向也隨之改變 ， 成為制動(dòng)轉(zhuǎn)矩 。 n注意：當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速接近為零時(shí) ， 要及時(shí)斷開電
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