【正文】 動(dòng)機(jī)可提高過載能力 2倍以上，滿足電動(dòng)汽車的突起堵轉(zhuǎn)需要； 河北科技大學(xué) 車輛工程 第 26 頁 無刷直流電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)與特點(diǎn) ?(5) 再生制動(dòng)效果好，因無刷直流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子具有很高的永久磁場，在汽車下坡或制動(dòng)時(shí)電動(dòng)機(jī)可完全進(jìn)入發(fā)電機(jī)狀態(tài)，給電池充電，同時(shí)起到電制動(dòng)作用，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。位置傳感器在無刷直流電動(dòng)機(jī)中起著檢測轉(zhuǎn)子磁極位置的作用，為功率開關(guān)電路提供正確的換相信息，即將轉(zhuǎn)子磁極的位置信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，經(jīng)位置信號(hào)處理電路處理后控制定子繞組換相。電子換相器是由功率開關(guān)和位置信號(hào)處理電路構(gòu)成，主要用來控制定子各繞組通電的順序和時(shí)間。無刷直流電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)本體由定子和轉(zhuǎn)子兩部分組成。 河北科技大學(xué) 車輛工程 第 23 頁 無刷直流電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)與特點(diǎn) ?1．無刷直流電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu) ?無刷直流電動(dòng)機(jī)主要由電動(dòng)機(jī)本體、電子換相器和轉(zhuǎn)子位置傳感器三部分組成。這類電動(dòng)機(jī)也由直流電源供電，但通過逆變器將直流電變換成交流電，然后去驅(qū)動(dòng)一般的同步電動(dòng)機(jī)。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。 ?具有直流電動(dòng)機(jī)特性的無刷直流電動(dòng)機(jī)，反電動(dòng)勢波形和供電電流波形都是矩形波，所以又稱為矩形波同步電動(dòng)機(jī)。 對于小型串勵(lì)電動(dòng)機(jī) ， 常采用電樞回路串電阻控制方式 。 河北科技大學(xué) 車輛工程 第 20 頁 直流電動(dòng)機(jī)的控制 ?電樞回路串電阻控制是指當(dāng)電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁電流不變時(shí) ， 通過改變電樞回路電阻來調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速 。如果阻轉(zhuǎn)矩未變，則轉(zhuǎn)速上升。 ?磁場控制的調(diào)速過程：當(dāng)電壓保持恒定時(shí)，減小磁通，由于機(jī)械慣性，轉(zhuǎn)速不立即發(fā)生變化，于是反電動(dòng)勢減小，電樞電流隨之增加。磁場控制效率高，但調(diào)速范圍小，一般不超過 1:3，而且響應(yīng)速度較慢。 河北科技大學(xué) 車輛工程 第 19 頁 直流電動(dòng)機(jī)的控制 ?磁場控制是指通過調(diào)節(jié)直流電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁電流改變每極磁通量，從而調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，這種控制只適合電動(dòng)機(jī)基數(shù)以上的控制。如果阻轉(zhuǎn)矩未變，則轉(zhuǎn)速下降。直流電動(dòng)機(jī)采用電樞調(diào)壓控制可實(shí)現(xiàn)在寬廣范圍內(nèi)的連續(xù)平滑的速度控制，調(diào)速比一般可達(dá) 1:10，如果與磁場控制配合使用，調(diào)速比可達(dá) 1:30。 ?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。 圖中 ， 定子有一對 N、 S極 ，電樞繞組的末端分別接到兩個(gè)換向片上 ， 正 、 負(fù)電刷 A和 B分別與兩個(gè)換向片接觸 。由于存在電刷、換向器等易磨損器件，所以必須進(jìn)行定期維護(hù)或更換。一般用斬波器控制，它具有高效率、控制靈活、重量輕、體積小、響應(yīng)快等優(yōu)點(diǎn)?？梢跃鶆蚨?jīng)濟(jì)地實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)，因此，凡是在重負(fù)載下起動(dòng)或要求均勻調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速的機(jī)械，例如大型可逆軋鋼機(jī)、卷揚(yáng)機(jī)、電力機(jī)車、電車等，都可用直流電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)。直流電動(dòng)機(jī)可以在重負(fù)載條件下，實(shí)現(xiàn)均勻、平滑的無級(jí)調(diào)速，而且調(diào)速范圍較寬。 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。同時(shí)由于電動(dòng)機(jī)增加了增磁繞組，通過控制勵(lì)磁繞組的勵(lì)磁電流或勵(lì)磁磁場的大小，能克服純永磁他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)不能產(chǎn)生足夠的輸出轉(zhuǎn)矩來滿足電動(dòng)汽車低速或爬坡時(shí)的大轉(zhuǎn)矩要求，而電動(dòng)機(jī)的重量或體積比串勵(lì)電動(dòng)機(jī)的小。 ?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。若串勵(lì)繞組產(chǎn)生的磁通勢與并勵(lì)繞組產(chǎn)生的磁通勢方向相同稱為積復(fù)勵(lì)。為了使勵(lì)磁繞組中不致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)直流電動(dòng)機(jī)通常用較粗的導(dǎo)線繞成，它的匝數(shù)較少。 ?3．串勵(lì)直流電動(dòng)機(jī) ?串勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁繞組與電樞繞組串聯(lián)后，再接于直流電源，這種直流電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁電流就是電樞電流。 河北科技大學(xué) 車輛工程 第 12 頁 直流電動(dòng)機(jī)的分類 ?2．并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī) ?并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁繞組與電樞繞組相并聯(lián)，共用同一電源，性能與他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)基本相同。 ?他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行過程中勵(lì)磁磁場穩(wěn)定而且容易控制，容易實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車的再生制動(dòng)要求。因此勵(lì)磁電流不受電樞端電壓或電樞電流的影響。 ?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)式四種類型。 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)。 ?（ 4） 電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的混合度與電功率比不斷增加 。 ?（ 2） 電機(jī)的工作轉(zhuǎn)速不斷提高 ， 回饋制動(dòng)的高效區(qū)不斷拓寬 。 河北科技大學(xué) 車輛工程 第 6 頁 電動(dòng)汽車對電動(dòng)機(jī)的要求 ?電動(dòng)汽車在行駛過程中，經(jīng)常頻繁地啟動(dòng) /停車、加速 /減速等，這就要求電動(dòng)汽車中的電動(dòng)機(jī)比一般工業(yè)應(yīng)用的電動(dòng)機(jī)性能更高，基本要求如下： ? (1) 電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行特性要滿足電動(dòng)汽車的要求，在恒轉(zhuǎn)矩區(qū)，要求低速運(yùn)行時(shí)具有大轉(zhuǎn)矩，以滿足電動(dòng)汽車起動(dòng)和爬坡的要求；在恒功率區(qū)，要求低轉(zhuǎn)矩時(shí)具有高的速度，以滿足電動(dòng)汽車在平坦的路面能夠高速行駛的要求； ?(2) 電動(dòng)機(jī)應(yīng)具有瞬時(shí)功率大、帶負(fù)載啟動(dòng)性能好、過載能力強(qiáng)，加速性能好，使用壽命長的特點(diǎn)； ?(3) 電動(dòng)機(jī)應(yīng)在整個(gè)運(yùn)行范圍內(nèi)，具有很高的效率，以提高一次充電的續(xù)駛里程； 河北科技大學(xué) 車輛工程 第 7 頁 電動(dòng)汽車對電動(dòng)機(jī)的要求 ?(4) 電動(dòng)機(jī)應(yīng)能夠在汽車減速時(shí)實(shí)現(xiàn)再生制動(dòng)，將能量回收并反饋給蓄電池，使得電動(dòng)汽車具有最佳能量的利用率； (5) 電動(dòng)機(jī)應(yīng)可靠性好，能夠在較惡劣的環(huán)境下長期工作； (6) 電動(dòng)機(jī)應(yīng)體積小，重量輕，一般為工業(yè)用電動(dòng)機(jī)的 1/2~1/3； ?(7) 電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)要簡單堅(jiān)固，適合批量生產(chǎn)，便于使用和維護(hù)； ?(8) 價(jià)格便宜，從而能夠減少整體電動(dòng)汽車的價(jià)格，提高性價(jià)比； ?(9) 運(yùn)行時(shí)噪聲低，減少污染。 ?(5) 額定轉(zhuǎn)速。 ?(4) 額定頻率。 ?(3) 額定電流。 ?(2) 額定電壓。 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。 ?(4)永磁同步電動(dòng)機(jī) 。 ?(2)無刷直流電動(dòng)機(jī) 。河北科技大學(xué) 車輛工程 第 1 頁 第 4章 電動(dòng)汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) ? 概述 ? 直流電動(dòng)機(jī) ? 無刷直流電動(dòng)機(jī) ? 異步電動(dòng)機(jī) ? 永磁同步電動(dòng)機(jī) ? 開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī) ? 輪轂電機(jī) 河北科技大學(xué) 車輛工程 第 2 頁 概述 ? 電動(dòng)汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的組成與類型 ? 電動(dòng)機(jī)的額定指標(biāo) ? 電動(dòng)汽車對電動(dòng)機(jī)的要求 ? 電動(dòng)汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的發(fā)展趨勢 河北科技大學(xué) 車輛工程 第 3 頁 電動(dòng)汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的組成與類型 ?1．電動(dòng)汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的組成 ?電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是電動(dòng)汽車的心臟，它由電機(jī)、功率轉(zhuǎn)化器、控制器、各種檢測傳感器和電源（蓄電池）組成，其任務(wù)是在駕駛員的控制下，高效率地將蓄電池的電量轉(zhuǎn)化為車輪的動(dòng)能，或者將車輪的動(dòng)能反饋到蓄電池中。 河北科技大學(xué) 車輛工程 第 4 頁 電動(dòng)汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的組成與類型 ?2．電動(dòng)汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的類型 ?電動(dòng)汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)按所選電動(dòng)機(jī)的類型可分為 : ?(1)直流電動(dòng)機(jī) 。 ?(3)異步電動(dòng)機(jī) 。 ?(5)開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)等。額定功率是指額定運(yùn)行情況下軸端輸出的機(jī)械功率 (W或 kW)。額定電壓是指外加于線端的電源線電壓 (V)。額定電流是指電動(dòng)機(jī)額定運(yùn)行 (額定電壓、額定輸出功率 )情況下電樞繞組 (或定子繞組 )的線電流 (A)。額定頻率是指電動(dòng)機(jī)額定運(yùn)行情況下電樞 (或定子側(cè) )的頻率 (Hz)。額定轉(zhuǎn)速是指電動(dòng)機(jī)額定運(yùn)行 (額定電壓、額定頻率、額定輸出功率 )的情況下，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速 (r/min)。 河北科技大學(xué) 車輛工程 第 8 頁 電動(dòng)汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的發(fā)展趨勢 ?（ 1） 電機(jī)的功率密度不斷提高 ， 永磁電機(jī)應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大 。 ?（ 3） 電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的集成化和一體化趨勢更加明顯 。 ?（ 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 。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)采用的是