【正文】 9轉(zhuǎn)子 10軸承內(nèi)蓋11軸用擋圈 12軸承外蓋l 定子。定子鐵心。定子鐵心一般由硅鋼片制成，這些硅鋼片具有絕緣層，硅鋼片重疊在一起，沖壓成厚的片，定子繞組嵌放在槽內(nèi)。作為電動(dòng)機(jī)的電路部分，電子繞組通入三相交流電會(huì)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。機(jī)座把定子鐵心與前后蓋相連接固定，從而使轉(zhuǎn)子被支撐。l 轉(zhuǎn)子。轉(zhuǎn)子鐵心。轉(zhuǎn)子繞組。轉(zhuǎn)軸。轉(zhuǎn)軸一般使用中碳鋼制成。異步電動(dòng)機(jī)定子與轉(zhuǎn)子之間有一小的間隙，稱為電動(dòng)機(jī)氣隙。交流電動(dòng)機(jī)的工作原理如下所述：交流電動(dòng)機(jī)中有三相對(duì)稱繞組，繞組中通過電流就會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)，因?yàn)槔@組是三相對(duì)稱，所以要求通過的電流也是三相對(duì)稱的，這樣就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)圓形旋轉(zhuǎn)磁勢(shì)，前面提到電動(dòng)機(jī)中會(huì)有氣隙，磁勢(shì)傳遞到氣隙中，在里面產(chǎn)生相應(yīng)的圓形旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。然后，與其他電動(dòng)機(jī)類似，要有導(dǎo)體切割磁感線，這個(gè)封閉的轉(zhuǎn)子導(dǎo)條切割旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)中的磁感線，導(dǎo)體通過切割磁感線會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。至此又完成了關(guān)鍵的一步。進(jìn)而在磁場(chǎng)中的轉(zhuǎn)子截流體受力，產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩T，其受力方向是和之前所述旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)方向也是相同的。由前面所述，因?yàn)檗D(zhuǎn)子和旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)按同一方向進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，如果轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n與旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)磁場(chǎng)速度n1相同時(shí)，即n=n1，那么此刻就說轉(zhuǎn)子與磁場(chǎng)同步旋轉(zhuǎn)，同步旋轉(zhuǎn)就是沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)就不存在切割運(yùn)動(dòng)，不切割就不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，沒有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)也就沒有電流和電磁轉(zhuǎn)矩。該時(shí)刻旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速被稱為同步轉(zhuǎn)速。是集現(xiàn)代微電子技術(shù)、數(shù)字技術(shù)等各種高技術(shù)的綜合體。因此，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維修方便，維護(hù)的成本要比其他電動(dòng)機(jī)低，這些都是很好的設(shè)計(jì)和優(yōu)點(diǎn)；l 電流極性對(duì)開關(guān)勵(lì)磁電動(dòng)機(jī)所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩沒有影響，通常只要單向的電流激勵(lì)；l 開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)可以制成高轉(zhuǎn)速電動(dòng)機(jī)，它的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)慣量很小，加之對(duì)轉(zhuǎn)子的約束不大，轉(zhuǎn)矩大小可隨時(shí)調(diào)節(jié)，因而這種系統(tǒng)具有良好的動(dòng)態(tài)響應(yīng)。開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)：圖46 開關(guān)勵(lì)磁電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)框圖開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)、功率變換器、控制器和檢測(cè)器這四部分組成了開關(guān)勵(lì)磁電動(dòng)機(jī)的傳動(dòng)部分。l 功率變換器：電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)所需能量全部由功率變換器來提供，它的作用就是一個(gè)開關(guān)，用來連接電動(dòng)機(jī)和電源；l 控制器：與汽車的ECU相似，控制器是整個(gè)系統(tǒng)的高級(jí)指揮官，它起到?jīng)Q策和指揮作用。然后把上述得到的信息及時(shí)向控制器反饋，使控制器作出相應(yīng)指令，控制電動(dòng)機(jī)進(jìn)行正常工作。開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)（SRM）是調(diào)速系統(tǒng)中能夠?qū)崿F(xiàn)能量轉(zhuǎn)換的所在。之前所述，轉(zhuǎn)子不纏繞任何的繞組，轉(zhuǎn)子上也沒有磁極。通常我們需要相數(shù)多、步距角小的電動(dòng)機(jī)，因?yàn)檫@樣有利于減少轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)，但是實(shí)際中這樣做的結(jié)果是使電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，結(jié)構(gòu)復(fù)雜就會(huì)使成本增加，因此目前采用較多的是四相（8/6）結(jié)構(gòu)和三相（12/8）結(jié)構(gòu)。下面我介紹其中一種四相（8/6）結(jié)構(gòu)的SR電動(dòng)機(jī)原理，結(jié)合圖48分析?！按抛枳钚≡怼笔荢R電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的一種基本遵循原理，所謂“磁阻最小原理”說的就是：在整個(gè)系統(tǒng)中會(huì)有磁阻最小的路徑，磁通就總會(huì)自己尋找這樣最小的路徑實(shí)現(xiàn)閉合，當(dāng)一個(gè)具有一定形狀的鐵心在系統(tǒng)中移動(dòng)過程中，在移動(dòng)到最小磁阻位置的時(shí)候，必須滿足一個(gè)條件，就是鐵心的主軸線需要和磁場(chǎng)的軸線在同一位置。就會(huì)向?qū)?yīng)的定子軸線DD39。的軸線位置重合，這個(gè)過程的結(jié)果之一還會(huì)使D相勵(lì)磁繞組的電感達(dá)到最大值。這樣，我們就會(huì)得出之前的一個(gè)結(jié)論，就是開關(guān)勵(lì)磁電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向只取決于一個(gè)因素,即相繞組通電的順序，而與相繞組的通電電流方向沒有關(guān)系。因此，開關(guān)勵(lì)磁電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)的一個(gè)共性特點(diǎn)體現(xiàn)出來，就是具有再生作用，整個(gè)系統(tǒng)效率高，能源利用率也會(huì)很高。第5章 控制器 由于電動(dòng)控制系統(tǒng)為整體，故在此將電動(dòng)汽車整體的控制器在此進(jìn)行敘述?？刂破骺梢耘c電機(jī)、DC /DC、電池組等進(jìn)行連接，實(shí)現(xiàn)信息交流互換，進(jìn)而發(fā)出相應(yīng)信號(hào)；l 收處理各個(gè)系統(tǒng)信息，外接液晶顯示器，顯示器帶有觸摸功能，顯示器顯示各種分析結(jié)果，因此需要用一個(gè)串行通信口進(jìn)行連接（UART）；l 當(dāng)車輛發(fā)生故障，進(jìn)行系統(tǒng)故障分析，記錄儲(chǔ)存出現(xiàn)的故障，并且反饋給駕駛員和維修人員；l 對(duì)車輛和駕駛員有保護(hù)功能，當(dāng)發(fā)生突發(fā)故障和緊急事故，做出相應(yīng)處理，例如緊急情況下控制器自動(dòng)關(guān)掉發(fā)電機(jī)，切斷母線高壓系統(tǒng)。使用該控制器的電動(dòng)汽車采用后輪驅(qū)動(dòng)， 驅(qū)動(dòng)類型為輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)，輪轂電機(jī)分別安裝在汽車的左右后輪。 當(dāng)駕駛員踩下加速踏板時(shí)，加速踏板信號(hào)立即被控制器接收，當(dāng)車輛需要制動(dòng)或換擋（此處應(yīng)為自動(dòng)擋電動(dòng)汽車）時(shí)，制動(dòng)踏板信號(hào)和換檔位置信號(hào)也將被輸送到控制器才能被執(zhí)行。這些信號(hào)經(jīng)過控制器的控制策略計(jì)算，傳遞給電機(jī)控制器，電機(jī)控制器則對(duì)電動(dòng)機(jī)發(fā)出相應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)指令，結(jié)合逆變器的作用，把動(dòng)力傳遞到驅(qū)動(dòng)車輪上。圖51 豐田公司控制器原理圖圖52所示為日立公司的一款純電動(dòng)汽車控制器，它的具體分析如下闡述。控制器的作用就是分析汽車的使用工況，根據(jù)不同的工況，確定不同的電機(jī)工作對(duì)車輛進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。與內(nèi)燃機(jī)汽車一樣，當(dāng)汽車起步或爬坡時(shí)，需要低速高轉(zhuǎn)矩，那么此時(shí)工作的是裝有永磁同步電機(jī)的前輪；當(dāng)車輛正常行駛或者高速行駛的時(shí)候，車輛由后輪驅(qū)動(dòng)。該控制器主要對(duì)純電動(dòng)汽車動(dòng)力鏈進(jìn)行作用。與其他控制器一樣，駕駛員發(fā)出信號(hào)，控制器接收信號(hào)， 電機(jī)和電池系統(tǒng)的相關(guān)信息通過CAN總線被獲得， 控制器進(jìn)行分析，通過運(yùn)算把結(jié)果送給電機(jī)控制器，同時(shí)也對(duì)電池管理系統(tǒng)發(fā)出指令，整個(gè)過程需要有前面所述的一個(gè)通道，這個(gè)通道就是CAN總線。該控制器具有顯示整車狀態(tài)信息功能，控制器與顯示器之間通過儀表接口傳遞信息。下面單獨(dú)介紹該裝置各部分模塊和接口功能：l 微控制器。該模塊作為一個(gè)中間模塊，把各個(gè)傳感器與微控制器相接，用來模擬輸入信號(hào)的濾波；l 開關(guān)量調(diào)理模塊。用于組合儀表和輔助儀表的驅(qū)動(dòng)控制，它的兩端分別連接光電隔離器、微控制器和多個(gè)儀表；l 繼電器驅(qū)動(dòng)模塊。 其一端通過光電隔離器與微控制器相連， 另一端與系統(tǒng)高速CAN總線相接；l 存儲(chǔ)器模塊。 與微控制器相連，記錄控制系統(tǒng)信息，記錄各種故障信息；l 電源模塊。圖53 天津大學(xué)控制器原理圖 第6章 電動(dòng)汽車傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式電動(dòng)汽車因?yàn)槭褂秒妱?dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)與發(fā)動(dòng)機(jī)的一些特性不同，所以和傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車相比，電動(dòng)車結(jié)構(gòu)布置各式各樣，各種部件搭配比較靈活，但總體驅(qū)動(dòng)形式概括分為兩類，即電動(dòng)機(jī)中央布置式和輪轂電機(jī)式。這種傳動(dòng)布置方案包括離合器，僅僅用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)來代替內(nèi)燃機(jī)。但是，這種結(jié)構(gòu)在大多數(shù)電動(dòng)汽車中不被應(yīng)用。差速器也是必不可少的一個(gè)部件。圖63 D差速器；FG固定速比減速器；M電動(dòng)機(jī)圖63也為電動(dòng)機(jī)中央驅(qū)動(dòng)形式的一種。這種布置形式比上述傳動(dòng)方案更為簡(jiǎn)潔，只要應(yīng)用在質(zhì)量較輕，體積較小的小型電動(dòng)汽車。圖65 FG固定速比減速器；M電動(dòng)機(jī)圖65為輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)方式。沒有傳動(dòng)軸和差速器，從而簡(jiǎn)化了傳動(dòng)系統(tǒng)，但是這話總方式需要兩個(gè)或者四個(gè)電動(dòng)機(jī)分別驅(qū)動(dòng)各自車輪，但是這話結(jié)構(gòu)要求其控制系統(tǒng)比上述幾種傳動(dòng)方案的控制系統(tǒng)更為復(fù)雜，一般情況下應(yīng)用在重型電動(dòng)汽車。但是這種方案要求驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)具有高轉(zhuǎn)矩的特性，夠輕松實(shí)現(xiàn)車輛起步和加速行駛。輪轂電機(jī)技術(shù)又叫做車輪內(nèi)裝電機(jī)技術(shù)。1900年，保時(shí)捷公司成功研制了一種輪轂電機(jī)的雛形裝置，在兩個(gè)前輪裝備輪轂電機(jī)，這是一個(gè)雙座的純電動(dòng)汽車。值得一提的是，時(shí)隔兩年，1902年保時(shí)捷公司就研制出了混合動(dòng)力汽車，該車采用發(fā)動(dòng)機(jī)和輪轂電機(jī)兩種形式驅(qū)動(dòng)，并且在山地汽車?yán)惾〉昧撕贸煽?jī)。在電動(dòng)汽車領(lǐng)域，可以說保時(shí)捷公司是輪轂電機(jī)技術(shù)和混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)方式的鼻祖。輪轂電機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)又分為內(nèi)轉(zhuǎn)子型和外轉(zhuǎn)子型。相反，內(nèi)轉(zhuǎn)子型則采用與外轉(zhuǎn)子型相反的高速電機(jī)，這種輪轂電機(jī)裝備固定傳動(dòng)比減速器，是與外轉(zhuǎn)子型輪轂電機(jī)相區(qū)別的。當(dāng)前，內(nèi)轉(zhuǎn)子型輪轂電機(jī)大都使用更為緊湊的行星齒輪減速器，這樣使得內(nèi)轉(zhuǎn)子式輪轂電機(jī)的功率密度比外轉(zhuǎn)子型高的多，使用更為廣泛。對(duì)于傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車來說，整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)包括離合器、變速器、差速器等部件，這些部件都是不可或缺的一部分。但是輪轂電機(jī)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，解決了上述問題；l 驅(qū)動(dòng)形式多樣，組合靈活?？梢灾苯油ㄟ^控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速來實(shí)現(xiàn)類似履帶式車輛的差動(dòng)轉(zhuǎn)向，這樣可以使車輛的轉(zhuǎn)彎半徑大大縮小，在特殊情況下可以實(shí)現(xiàn)原地轉(zhuǎn)向，對(duì)于特種車輛的研發(fā)來說，具有很重要的意義，當(dāng)然，這樣做的結(jié)果是使輪胎磨損過大；l 該裝置使整車的振動(dòng)降低，大大提高了乘客的舒適性。對(duì)于普通家用汽車來說，通常為了減少整車質(zhì)量，懸掛的部件大都使用較為輕質(zhì)的鋁合金制成，這樣既可以減輕簧下質(zhì)量，又可以提升懸掛的響應(yīng)速度。但大多數(shù)車主只追求車輛的動(dòng)力性，這一點(diǎn)缺陷尚不是最大缺點(diǎn)；l 電池電量有限，車輛制動(dòng)還需耗損電能。因此還是需要機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)的輔助。隨著輪轂電機(jī)技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了新的挑戰(zhàn)，主要包括：l 驅(qū)動(dòng)、制動(dòng)、承載等多系統(tǒng)之中安裝在輪轂的有限空間內(nèi)，優(yōu)化設(shè)計(jì)難度大；l 要求電機(jī)功率密度很高，因?yàn)檐噧?nèi)的空間有限，設(shè)計(jì)難度大；l 輪轂電機(jī)長(zhǎng)時(shí)間大負(fù)荷工作會(huì)產(chǎn)生過熱燒毀等問題，附加強(qiáng)制冷卻問題需要重視；l 電機(jī)安裝在車輪部位，這個(gè)部位水和污物等容易集存，從而電機(jī)容易被腐蝕，壽命可靠性受影響；l 輪轂電機(jī)運(yùn)行中產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的波動(dòng)，影響轉(zhuǎn)向和懸架等系統(tǒng)噪聲；總的來說，與電動(dòng)機(jī)集中動(dòng)力驅(qū)動(dòng)相比，輪轂電機(jī)技術(shù)具備很大的優(yōu)勢(shì)，解決了上述部分缺點(diǎn)和關(guān)鍵問題，在未來的電動(dòng)汽車領(lǐng)域中，輪轂電機(jī)技術(shù)將強(qiáng)勢(shì)發(fā)展應(yīng)用。一般，混合動(dòng)力電動(dòng)車的驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)分為三種，分別是：串聯(lián)式、并聯(lián)式和混聯(lián)式。從圖中我們可以清楚的看出這種驅(qū)動(dòng)形式所包含的部件。蓄電池有兩個(gè)作用。簡(jiǎn)單的說，就是當(dāng)發(fā)電機(jī)發(fā)出的電能不能滿足電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，蓄電池為電動(dòng)機(jī)額外功能；當(dāng)前者輸出能量剩余時(shí)，又儲(chǔ)存在蓄電池中。圖68 串聯(lián)式混合動(dòng)力車傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖所謂并聯(lián)式混合動(dòng)力，就是指動(dòng)力輸出可以由發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)一起同時(shí)提供，也可以由其中一種單獨(dú)提供。值得一提的是，這種傳動(dòng)系統(tǒng)中，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率高于車輛所需時(shí)，剩余的能量將驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)工作，將剩余的電能儲(chǔ)存在蓄電池中備用。顧名思義，混聯(lián)式混合動(dòng)力汽車綜合了上述兩種驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)形式的特點(diǎn)。根據(jù)車輛的行駛狀態(tài)不同，根據(jù)控制器的指令，發(fā)電機(jī)的輸出能量分配給電動(dòng)機(jī)或者蓄電池。雖然這種結(jié)構(gòu)的能源利用率很高，污染也最小，但是這樣的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，對(duì)控制器的要求也相對(duì)較高，制造過程要求高。從蓄電池到電動(dòng)機(jī)再到控制器，整個(gè)敘述條理比較清晰，總的來說，比較完整的闡述了電動(dòng)汽車傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與原理。這種微型電動(dòng)汽車主要使用在城市內(nèi)，對(duì)續(xù)航里程的要求不是很高，車速滿足城市內(nèi)行駛即可，而且最大的優(yōu)點(diǎn)是充電過程比較簡(jiǎn)單，充電時(shí)間短，這樣的電動(dòng)汽車將是城市內(nèi)和社區(qū)小范圍內(nèi)的最優(yōu)選擇；l 驅(qū)動(dòng)電機(jī)呈多樣性發(fā)展。 l 混合動(dòng)力電動(dòng)汽車。 參考文獻(xiàn)[1][M].河南:黃河水利出版社，2007.[2][M].北京：北京理工大學(xué)出版社，2005.[3][M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001.[4][J]．上海汽車，2008，1[5]王文偉，[M].北京：人民交通出版社，2012.[6]趙立軍，[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2012.[7]其魯．電動(dòng)汽車用動(dòng)力鋰離子二次電池[M]．北京：科學(xué)出版社，2009.[8]湯同偉．飛輪儲(chǔ)能用于小衛(wèi)星的能量姿態(tài)組合控制[J]．南京：南京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào)， 2010，18[9]BOSCH .汽車電子[M].北京：人民交通出版社，2008.[10]——輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù)簡(jiǎn)介[J]．長(zhǎng)沙：中南大學(xué)學(xué) 報(bào)， 2011，10致謝致謝時(shí)光飛逝，還有不到一個(gè)月就要離開學(xué)習(xí)和生活了四年的大學(xué)校園。這些都是汽運(yùn)系的每一位老師辛勤、努力的結(jié)果。在這里，要感謝從最初的開題報(bào)告到最終指導(dǎo)我完成畢業(yè)論文的任有老師，感謝他這段時(shí)間以來對(duì)我畢業(yè)論文的辛勤指導(dǎo)，更要感謝老師對(duì)我鼓勵(lì)與支持，我會(huì)認(rèn)真聽取老師對(duì)我走向社會(huì)之后的意見與建議，不辜負(fù)老師的期望，實(shí)現(xiàn)自己的人生理想與價(jià)值！畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）原創(chuàng)性聲明本人所呈交的畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）是我在導(dǎo)師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。對(duì)本論文（設(shè)計(jì)）的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中作了明確說明并表示謝意。有權(quán)將論文（設(shè)計(jì)）用于非贏利目的的少量復(fù)制并允許論文（設(shè)計(jì)）進(jìn)入學(xué)校圖書館被查閱。保密的論文（設(shè)計(jì)）在解密后適用本規(guī)定。 作者簽名： 指導(dǎo)教師簽名： 日期： 日期： 注 意 事 項(xiàng)（論文）的內(nèi)容包括：1）封面（按教務(wù)處制定的標(biāo)準(zhǔn)封面格式制作）2）原創(chuàng)性聲明3）中文摘要（300字左右）、關(guān)鍵詞4）外文摘要、關(guān)鍵詞 5）目次頁（附件不統(tǒng)一編入）6）論文主體部分：引言（或緒論）、正文、結(jié)論7）參考文獻(xiàn)8）致謝9）附錄（對(duì)論文支持必要時(shí)）：理工類設(shè)計(jì)（論文）正文字?jǐn)?shù)不少于1萬字（不包括圖紙、程序清單等）。、圖表要求：1）文字通順，語言流暢，書寫字跡工整，打印字體及大小符合要求，無錯(cuò)別字，不準(zhǔn)請(qǐng)他人代寫2）工程設(shè)計(jì)類題目的圖紙，要求部分用尺規(guī)繪制，部分用計(jì)算機(jī)繪制，所有圖紙應(yīng)符合國家技術(shù)