山大电动汽车第五次作业

电动汽车作业
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一、画图说明有刷直流电机二象限驱动控制的原理和结构
实现正转电动、正转制动（能量从负载流向电源），电动车有机械反转控制；
二、图示说明三相6状态永磁无刷直流电动机的工作原理
三相6状态永磁无刷直流电动机的工作原理是利用电子换向装置替代传统直流电机的机械换向装置，从而实现在二相导通三相六状态下的无刷直流电机运行。

具体来说，当外线圈完成六次换相后，内转子正好旋转一周（即360°）。

每次转子转过一对磁极，对应于360°电角度，需进行6次换相，而定子绕组有六种导通状态。

在每个60°区间只有两相绕组同时导通，另外一相绕组电流为零。

三、说明不同位置传感器器件的工作原理及性能特点
1.磁敏式位置传感器：这类传感器主要利用霍尔元件、磁敏二极
管、磁敏导电管等磁敏器件来检测永磁体或转子转动引起的磁场变化。

这些磁敏器件被安装在一个定子组件上，当永磁体或转子转动时，磁场的变化会被这些器件检测到并转化为电信号。

这些电信号可以用来
确定转子的位置，从而实现无刷电机的换相控制。

磁敏式位置传感器的优点是测量精度高、响应速度快、稳定性好，但需要注意的是，对于不同的磁极，需要进行不同的磁敏器件选型和安装方式优化。

2.光电式位置传感器：这类传感器是在定子组件上安装光电感测
装置，转子上配有遮光板。

当转子转动时，遮光板会周期性地遮挡和透过光源的光线，使得定子上的感光元件产生以一定频率间隔的脉冲信号。

通过对这些脉冲信号的处理，可以确定转子的位置，从而实现无刷电机的换相控制。

光电式位置传感器的优点是测量精度高、响应速度快、对环境光线不敏感，但需要注意的是，需要选择合适的光源和遮光板尺寸、安装位置等参数，同时注意避免尘埃等杂质对传感器性能的影响。

3.电磁式位置传感器：这类传感器是在定子组件上安装电磁传感
器元件，如耦合变压器、接近开关、LC谐振电路等。

当永磁转子位置改变时，电磁效应会使电磁传感器产生高频调制信号（其幅值随转子位置改变）。

通过对这些调制信号的处理，可以确定转子的位置，从而实现无刷电机的换相控制。

电磁式位置传感器的优点是测量精度高、响应速度快、稳定性好，但对环境中的电磁干扰比较敏感，同时需要选择合适的电磁传感器元件和安装方式进行优化。

四、120方波永磁无刷直流电机对相电动势和相电流的理想要求
是什么；由此对电机气隙永磁磁密的波形及绕组节距有什么要求。

对于120方波永磁无刷直流电机，其对相电动势和相电流的理想要求如下：
1.相电动势为方波：由于是方波永磁无刷直流电机，所以相电动
势的波形应为方波。

在理想情况下，方波应该具有等于电源电压的幅值和50%的占空比。

2.相电流为方波：与相电动势类似，相电流的波形也应该是方波。

在理想情况下，方波应该具有等于负载电阻值的幅值和50%的占空比。

为了满足上述理想要求，电机气隙永磁磁密的波形应为方波，并且绕组节距应该等于电源电压与电机气隙永磁磁密峰值的比值。

具体来说，如果电源电压为DC300V，电机气隙永磁磁密峰值接近1.2T，那么绕组节距应该是300/1.2=250匝。

这样，在每个磁极下，绕组的节距为250匝，可以产生等于电源电压的相电动势。

同时，由于电机气隙永磁磁密的波形为方波，因此相电流也为方波。