驱动电机及动力控制68页PPT
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电动汽车驱动电机 ppt课件
PPT课件
16
第二章
驱动电机系统关键部件简介
检修——确认低压信号线束连接
驱动电机低 压接口定义
建议检修时先确认 插件是否连接到位， 是否有“退针”现 象。
连接器型号：Amphenol RTOWO1419NP03
编号
信号名称
说明
A
激励绕阻R1
B
激励绕阻R2
C
余弦绕阻S1
D
余弦绕阻S3
E
正弦绕阻S2
F
PPT课件
5
第二章
驱动电机系统关键部件简介
C33DB 驱动电动机结构
PPT课件
6
第二章
驱动电机系统关键部件简介
C33DB 驱动电动机主要零件
PPT课件
7
第二章
驱动电机系统关键部件简介
C33DB驱动电机控制器采用三相两电平电压源型逆变器
驱动电机系统的控制中心，又称智能功率模块，以IGBT （绝缘栅双极型晶体管）模块为核心，辅以驱动集成电路、主 控集成电路。
对所有的输入信号进行处理，并将驱动电机控制系统运行状 态的信息通过CAN2.0网络发送给整车控制器。驱动电机控制器 内含故障诊断电路。当诊断出异 常时，它将会激活一个错误代码， 发送给整车控制器，同时也会把 存储该故障码和数据。
PPT课件
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第二章
驱动电机系统关键部件简介
C33DB驱动电机控制器采用三相两电平电压源型逆变器
KTZ3322S02 AK33D XXXXX XXXX 新能源
大洋
KTZ3328S01 BK33D XXXXX XXXX 新能源股份 KTZ3322S02 BK33D XXXXX XXXX 新能源
大郡 大郡
新能源汽车驱动电机及其控制 ppt课件
逆变器的结构原理
44
逆变器的结构原理
45
驱动电机的结构原理-三相异步电机原理
•
小结
本节讲述了使用IGBT进行逆变的原理，需要注意的 是了其基本原理。
46
主要内容
1 2
汽车驱动电机概述
驱动电机的结构原理
3
4
逆变器的结构原理
电机检测与故障分析
47
电机检测与故障分析（比亚迪e5）
48
电机检测与故障分析（知豆D2）
请完成1.3.2、1.3.3测试题 讲解测试题
36
主要内容
1 2
3 4
汽车驱动电机概述
驱动电机的结构原理
逆变器的结构原理
电机检测与故障分析
37
逆变器的结构原理
38
逆变器的结构原理
绝缘栅双极型晶体管IGBT
39
逆变器的结构原理
40
逆变器的结构原理
41
逆变原理
43
应用：巡逻车、电动观光车、电动叉车等
2、交流异步电机：
优点：效率高、成本低 、结构简单、制造方便、可靠性好；缺点：体积大、质 量大、功率密度低 应用：大功率、低速车辆，尤其是驱动系统功率需求较大的大型电动客车、特 斯拉等（矢量变频控制，缩小与同步电机差距），调速范围大 3、永磁同步电机 优点：小体积、轻量化、功率密度高，能耗小20%；缺点：成本高。应用广泛 4、开关磁阻电机
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驱动电机的结构原理-三相异步电机原理
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驱动电机的结构原理-三相异步电机原理
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驱动电机的结构原理-三相异步电机原理
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驱动电机的结构原理-三相异步电机原理
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驱动电机的结构原理-三相异步电机原理
《驱动电动机》PPT课件
此时U=UN，Φ=ΦN，R=Ra+RPa，电枢串接电阻RPa时的人为机
械特性方程式为
n U N Ra Rpa T
Ce N
CeCT
2 N
（3-11）
与固有机械特性相比，电枢回路串接电阻时的人为机械 特性的特点是：
①理想空载点
n0
UN Ce N
保持不变；
②斜率β随 RPa 的增大而增大，使转速降△n增大，特性
3.1.2 直流电动机的机械特性
1． 机械特性方程式 他励直流电动机的机械特性方程式可由电动机的基本方 程式导出。他励直流电动机的电路原理接线图如图3-6所示。
＋
U
－
Ia
Rpa
Ea
M
rf
If
Rf
－
Uf
＋
图 3-6 他励直流电动机的接线图
根据电路图可以列出电动机的基本方程式为
电势方程式：U=Ea+IaR 电枢电势：Ea=CeΦn 电磁转矩：T=CTΦIa 式中,R=Ra+RPa，表示电枢总电阻，包括电枢电阻Ｒa和附 加电阻RPa 。
U n
Ra
T
Ce N
CeCT
2 N
（3-12）
注意：由于受到绝缘强度的限制，因此电压只能从额定值
UN向下调节。
与固有机械特性相比，改变电源电压时的人为机械特性的 特点是：
(1) 理想空载转速n0随电源电压U的降低而成比例降低。 (2) 斜率β则保持不变，特性的硬度不变。图3-10所示是 不同电压U时的一组人为机械特性（一组平行直线）。
Pem=EaIa=TΩ
（3-4）
3． 直流电机的可逆原理
直流发电机和电动机的结构完全相同，每一台电机既可以 作为发电机运行，也可以作为电动机运行， 这一性质称为直 流电机的可逆原理。电机的实际运行方式由外部条件决定： 如果在电机轴上施加外力，使电枢转动，那么电机可以把输入 的机械能转换为直流电能输出，电机作为发电机运行；如果在 电枢绕组两端施加直流电源，输入直流电流，那么电机可以把 输入的直流电能转换为机械能输出，电机作为电动机运行。 发电机和电动机，不是两种不同的电机，而是同一电机的两种 不同的运行方式。
械特性方程式为
n U N Ra Rpa T
Ce N
CeCT
2 N
（3-11）
与固有机械特性相比，电枢回路串接电阻时的人为机械 特性的特点是：
①理想空载点
n0
UN Ce N
保持不变；
②斜率β随 RPa 的增大而增大，使转速降△n增大，特性
3.1.2 直流电动机的机械特性
1． 机械特性方程式 他励直流电动机的机械特性方程式可由电动机的基本方 程式导出。他励直流电动机的电路原理接线图如图3-6所示。
＋
U
－
Ia
Rpa
Ea
M
rf
If
Rf
－
Uf
＋
图 3-6 他励直流电动机的接线图
根据电路图可以列出电动机的基本方程式为
电势方程式：U=Ea+IaR 电枢电势：Ea=CeΦn 电磁转矩：T=CTΦIa 式中,R=Ra+RPa，表示电枢总电阻，包括电枢电阻Ｒa和附 加电阻RPa 。
U n
Ra
T
Ce N
CeCT
2 N
（3-12）
注意：由于受到绝缘强度的限制，因此电压只能从额定值
UN向下调节。
与固有机械特性相比，改变电源电压时的人为机械特性的 特点是：
(1) 理想空载转速n0随电源电压U的降低而成比例降低。 (2) 斜率β则保持不变，特性的硬度不变。图3-10所示是 不同电压U时的一组人为机械特性（一组平行直线）。
Pem=EaIa=TΩ
（3-4）
3． 直流电机的可逆原理
直流发电机和电动机的结构完全相同，每一台电机既可以 作为发电机运行，也可以作为电动机运行， 这一性质称为直 流电机的可逆原理。电机的实际运行方式由外部条件决定： 如果在电机轴上施加外力，使电枢转动，那么电机可以把输入 的机械能转换为直流电能输出，电机作为发电机运行；如果在 电枢绕组两端施加直流电源，输入直流电流，那么电机可以把 输入的直流电能转换为机械能输出，电机作为电动机运行。 发电机和电动机，不是两种不同的电机，而是同一电机的两种 不同的运行方式。
驱动和控制电机.共66页
驱动和控制电机.
51、没有哪个社会可以制订一部永远 适用的 宪法， 甚至一 条永远 适用的 法律。 ——杰 斐逊 52、法律源于人的自卫本能。——英 格索尔
53、人们通常会发现，法律就是这样 一种的 网，触 犯法律 的人， 小的可 以穿网 而过， 大的可 以破网 而出， 只有中 等的才 会坠入 网中。 ——申 斯通 54、法律就是法律它是一座雄伟的大 夏，庇 护着我 们大家 ；它的 每一块 砖石都 垒在另 一块砖 石上。 ——高 尔斯华 绥 55、今天的法律未必明天仍是法律。 ——罗·伯顿
ห้องสมุดไป่ตู้
39、勿问成功的秘诀为何，且尽全力做你应该做的事吧。——美华纳
40、学而不思则罔，思而不学则殆。——孔子
谢谢！
36、自己的鞋子，自己知道紧在哪里。——西班牙
37、我们唯一不会改正的缺点是软弱。——拉罗什福科
xiexie! 38、我这个人走得很慢，但是我从不后退。——亚伯拉罕·林肯
51、没有哪个社会可以制订一部永远 适用的 宪法， 甚至一 条永远 适用的 法律。 ——杰 斐逊 52、法律源于人的自卫本能。——英 格索尔
53、人们通常会发现，法律就是这样 一种的 网，触 犯法律 的人， 小的可 以穿网 而过， 大的可 以破网 而出， 只有中 等的才 会坠入 网中。 ——申 斯通 54、法律就是法律它是一座雄伟的大 夏，庇 护着我 们大家 ；它的 每一块 砖石都 垒在另 一块砖 石上。 ——高 尔斯华 绥 55、今天的法律未必明天仍是法律。 ——罗·伯顿
ห้องสมุดไป่ตู้
39、勿问成功的秘诀为何，且尽全力做你应该做的事吧。——美华纳
40、学而不思则罔，思而不学则殆。——孔子
谢谢！
36、自己的鞋子，自己知道紧在哪里。——西班牙
37、我们唯一不会改正的缺点是软弱。——拉罗什福科
xiexie! 38、我这个人走得很慢，但是我从不后退。——亚伯拉罕·林肯
电机及驱动系统PPT幻灯片
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第一节 概 述
3）静差率。电动机从理想空载(T=0)加到额定负载(T=Te)时， 由理想空载转速n0降为额定转速ne的转速降Δ ne与n0之比，即表示为：
百分数静差率 % ne 100% n0 ne 100%
n0Leabharlann n0电动机调速机械特性愈硬，静差率愈小，而相对稳定性愈高。
4）调速效率。为输出功率P2与输入功率P1之比，与损耗功率ΔP相关。
永磁无刷电机：有无刷直流电机和三相永磁同步电机两种。 采用永磁铁励磁极大提高电机效率和功率密度(单位体积的功率)， 但驱动控制器相对较复杂而使成本较高，也由于永磁体受温度影响 较大，存在可靠性不足及功率受限等缺点。
开关磁阻电机：为新型机电一体化装置，具有结构简单、性能可靠、成本低、效率高、调速 范围宽、起动力矩大、过载能力强、可方便有效地实现发电回馈和电磁制动等优点，特别适于 汽车重载起步、频繁起停和行驶路况多变等独特要求。但致命缺点是存在较大转矩脉动，从而 引起较大的振动和噪声；经多年不懈努力基本上解决了此难题。
为此多年来电机调速控制系统的技术发展变化巨大，并且改进
提高的研究也是多方面的，其发展趋向呈下述特点。
9
2、电机调速控制系统的发展和研究方向
1)传动系统。由机械齿轮多档变速控制系统；过渡到机械与电气 联合控制系统；正向着全电气控制系统发展。 2)电机结构。由直流有刷电机；过渡到直流无刷电机、交流异步 电机等；正向着永磁式、双凸极、双定子、双转子、复合结构、 三维磁路、无传感器等结构发展。 3)控制电路。由分立元件、模拟电路；过渡到集成电路、数字和 模拟混合电路；向高集成电路、全数字电路发展。 4)电力电子器件。向全控型电力电子控制器件发展。
Y,A,E,B,F,H,C.最低90，最高200
(完整PPT)新能源汽车驱动电机及其控制
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逆变器的结构原理
2020/2/6
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逆变器的结构原理
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逆变器的结构原理
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逆变器的结构原理
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逆变器的结构原理
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驱动电机的结构原理-三相异步电机原理
小结
• 本节讲述了使用IGBT进行逆变的原理，需要注意的 是了其基本原理。
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汽车驱动电机概述—电机分类
1、直流电机
优点：调速性能良好；起动性能好；具有较宽的恒功率范围；控制较为简单； 价格便宜。缺点：效率低；维护工作量大；转速低；质量和体积大
应用：巡逻车、电动观光车、电动叉车等
2、交流异步电机：
优点：效率高、成本低 、结构简单、制造方便、可靠性好；缺点：体积大、质 量大、功率密度低
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主要内容
1
汽车驱动电机概述
2
驱动电机的结构原理
3
逆变器的结构原理
4
电机检测与故障分析
2020/2/6
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电机检测与故障分析（比亚迪e5）
2020/2/6
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电机检测与故障分析（知豆D2）
2020/2/6
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电机检测与故障分析（知豆D2）
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电机检测与故障分析（EV200）
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驱动电机的结构原理-三相异步电机原理
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驱动电机的结构原理-三相异步电机原理
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驱动电机的结构原理-三相异步电机原理
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车用驱动电机原理与控制基础PPT课件(200页)
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2. 磁通量、高斯定理
2.1.1 磁场及其度量
定义通过面的磁通量为
= ∙ = cos
图2-1 通过平面的磁通量
在国际单位制中，的单位为韦伯（Wb），有1Wb＝1T・m2 。
通过任意曲面的磁通量为
.
.
.
= ඵ d = ඵ ∙ d = ඵ cosd
上式说明，安培力是作用在整个载流导线上，而不是集中作用于一
点的。
图2-7 载流导线在磁场中受力
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2.2.1 法拉第电磁感应定律/楞次定律
2.2 电磁感应
法拉第电磁感应定律可表述为：当穿过闭合回路所围面积的磁通量发生变化时，无论这种变化是什么原因引
起的，回路中都会产生感应电动势，感应电动势的大小与通过该回路的磁通量随时间的变化率成正比。
.
∙ d = න d =
得到：
= 0
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1. 洛伦兹力； 2. 安培力
2.1.3 （电）磁力
运动的电荷在磁场中受到力的作用，即所谓的洛伦兹力。
= ×
图2-6 带电粒子在磁场中受力
有限长载流导线所受的安培力，等于各电流元所受安培力的矢量叠
加，即
.
= න d ×
闭合回路中感应电流产生的磁通总是反抗回路中原磁通的变化，这一规律称为楞次定律。
机MG2（或者MG1）同时驱动汽车。THS属于功率分
流混合动力，通过电动机或发动机控制其转矩比例，
从而实现传动比的无级调节，所以THS又被称为电动
无级变速器。
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1.3 车用驱动电机的典型应用
图1-8 “三合一”电驱动总成
三合一纯电驱动总成
4新能源汽车驱动电机及控制系统 PPT
（2）环境适应性 直流电动机作为新能源汽车的驱动电机时, 与在室外使用时
的环境大致相同, 所以要求在设计时充分考虑密封的问题, 防止 灰尘和水汽侵入电动机, 另外还要考虑电动机的散热性能。
（3）抗振动性 由于直流电动机具有较重的电枢, 所以在颠簸的路况行驶时,
车辆振动会影响到轴承所承受的机械应力, 对这个应力进行监 控和采取相应的对策是很有必要的。 同时由于振动, 很容易影 响到換向器和电刷的滑动接触, 因此必须采取提高电刷弹簧预 紧力等措施。
3.电机及分类
4.驱动电机主要性能指标及特点 （1）主要性能指标
（2）各种驱动电机的基本性能比较
大家应该也有点累了，稍作休息
大家有疑问的，可以询问和交流
5.电机中所用的材料
电机中使用的材料主要包括:导电材料、导磁材料、绝缘 材料、结构材料等。导电材料为紫铜线、铝线，用于制成电 机绕组。导磁材料主要是0.35或0.5mm厚的硅钢片叠成,构成 电机磁路。绝缘材料用来把导电体之间、导电体与铁磁体之 间绝缘开来，绝缘等级与允许温度对应关系如表4-3所示。结 构材料是制造电机所需要的其它金属材料。
4.2 直流电机
直流电机由于存在调速性能好、过载能力强、控制简 单等优势，曾在调速电机领域独占鳌头，20世纪70年代前， 对调速性能要求较高场合均采用直流电机。也是电动车辆 应用最早较广泛的电机。但由于存在换向火花、电刷磨损 及电机本身结构复杂等问题，随着交流变频调速技术发展， 交流调速电机后来居上。目前城市无轨电车和电动叉车等 场合还较多采用直流驱动系统虽直流电机应用在逐年减少， 但它包含了电力调速系统最基础的理论，即仍有必要来分 析讨论。并对由蓄电池提供直流电源的车辆，也有可能设 法以适当简化驱动器来降低成本。
（4）易磨损 由于存在电刷、 换向器等易损件, 所以必须进行定期维护
的环境大致相同, 所以要求在设计时充分考虑密封的问题, 防止 灰尘和水汽侵入电动机, 另外还要考虑电动机的散热性能。
（3）抗振动性 由于直流电动机具有较重的电枢, 所以在颠簸的路况行驶时,
车辆振动会影响到轴承所承受的机械应力, 对这个应力进行监 控和采取相应的对策是很有必要的。 同时由于振动, 很容易影 响到換向器和电刷的滑动接触, 因此必须采取提高电刷弹簧预 紧力等措施。
3.电机及分类
4.驱动电机主要性能指标及特点 （1）主要性能指标
（2）各种驱动电机的基本性能比较
大家应该也有点累了，稍作休息
大家有疑问的，可以询问和交流
5.电机中所用的材料
电机中使用的材料主要包括:导电材料、导磁材料、绝缘 材料、结构材料等。导电材料为紫铜线、铝线，用于制成电 机绕组。导磁材料主要是0.35或0.5mm厚的硅钢片叠成,构成 电机磁路。绝缘材料用来把导电体之间、导电体与铁磁体之 间绝缘开来，绝缘等级与允许温度对应关系如表4-3所示。结 构材料是制造电机所需要的其它金属材料。
4.2 直流电机
直流电机由于存在调速性能好、过载能力强、控制简 单等优势，曾在调速电机领域独占鳌头，20世纪70年代前， 对调速性能要求较高场合均采用直流电机。也是电动车辆 应用最早较广泛的电机。但由于存在换向火花、电刷磨损 及电机本身结构复杂等问题，随着交流变频调速技术发展， 交流调速电机后来居上。目前城市无轨电车和电动叉车等 场合还较多采用直流驱动系统虽直流电机应用在逐年减少， 但它包含了电力调速系统最基础的理论，即仍有必要来分 析讨论。并对由蓄电池提供直流电源的车辆，也有可能设 法以适当简化驱动器来降低成本。
（4）易磨损 由于存在电刷、 换向器等易损件, 所以必须进行定期维护
车用驱动电机原理与控制基础PPT课件(200页)
的效率，从而满足车辆各种行驶工况下的效率优化。
4）调速范围宽：除个别车型采用多个速比的变速箱外，电动汽车基本都只有一个固定速比的
减速器；为了满足车辆的高速行驶和低速爬坡需求，车用电机的调速范围要非常宽。
5）转矩动态响应快：车用电机持续工作于变工况状态下，高的转矩动态响应既是驾驶员驾驶
性主观体验的重要技术基础，也是与整车安全功能相关的核心关键指标。
=
4 2
4 3
0 为真空磁导率，0 = 4 × 10−7 N ∙ A−2
按照磁场的叠加原理，任一有限长的线电流的磁场在场点P的合成
磁感强度可以由下式求得：
图2-3 电流元产生的磁场
(毕奥-萨伐尔定律)
.
0 2
ර ∙ d =
න d = 0
2
0
当磁场分布具有一定的对称性，在取定的安培环路上处处相等
化，使车辆能耗更低；
3）集成化设计有效减小了各部件间的距离，
优化了能量传输路径，有利于减低损耗，
使动力总成效率更高。
7
轮毂电机
1.3 车用驱动电机的典型应用
目前轮毂电机驱动方式主要有两种：
第一种是所谓“轮边电机”，其典型拓扑结构为
内转子外定子，其结构简图如图1-9左图所示，
其工作原理是转子作为输出轴与固定减速比的
.
ර ∙ d = 0 i
图2- 4 闭合曲线包围载流直长导线
=1
定理证明：如图2-4，闭合曲线上给定P点处载流导线的磁感应强度大小为
0
=
2
表示P点的矢径，场点P处的方向始终与矢径垂直。基于此，
0
∙ d =
∙ ∙ d cos
4）调速范围宽：除个别车型采用多个速比的变速箱外，电动汽车基本都只有一个固定速比的
减速器；为了满足车辆的高速行驶和低速爬坡需求，车用电机的调速范围要非常宽。
5）转矩动态响应快：车用电机持续工作于变工况状态下，高的转矩动态响应既是驾驶员驾驶
性主观体验的重要技术基础，也是与整车安全功能相关的核心关键指标。
=
4 2
4 3
0 为真空磁导率，0 = 4 × 10−7 N ∙ A−2
按照磁场的叠加原理，任一有限长的线电流的磁场在场点P的合成
磁感强度可以由下式求得：
图2-3 电流元产生的磁场
(毕奥-萨伐尔定律)
.
0 2
ර ∙ d =
න d = 0
2
0
当磁场分布具有一定的对称性，在取定的安培环路上处处相等
化，使车辆能耗更低；
3）集成化设计有效减小了各部件间的距离，
优化了能量传输路径，有利于减低损耗，
使动力总成效率更高。
7
轮毂电机
1.3 车用驱动电机的典型应用
目前轮毂电机驱动方式主要有两种：
第一种是所谓“轮边电机”，其典型拓扑结构为
内转子外定子，其结构简图如图1-9左图所示，
其工作原理是转子作为输出轴与固定减速比的
.
ර ∙ d = 0 i
图2- 4 闭合曲线包围载流直长导线
=1
定理证明：如图2-4，闭合曲线上给定P点处载流导线的磁感应强度大小为
0
=
2
表示P点的矢径，场点P处的方向始终与矢径垂直。基于此，
0
∙ d =
∙ ∙ d cos
第3章继电器及电机的驱动技术 68页PPT
为减小发热损耗，PWM脉冲频率大于1KHZ时
使模块3，4常通
反转(V3)
正转(V4)
正/反P1.0
反转脉冲(V2、V3)
PWM脉冲
正转脉冲(V1、V4)
图3.31 直流电机PWM控制逻辑电路的变化
3.7 交流电机的PWM控制
交流电机的速度与电压频率成正比
常用专用三相PWM脉冲发生器来控制逆变器输 出频率，如HEF4752
~220V
大功率场效应管
特点——输入阻抗高。关断漏电流小，响应速度快， 与同功率的继电器相比，体积小，价格便宜
VCC P10 P1.1
VC IRF640
+27V
P1.2
3、使用注意事项
1）交流固态继电器输入端的串并联 串联时驱动电压要大于多个开启电压之和 并联时驱动电流应大于多个输入电流之和
2）RC吸收回路和断态漏电流 内部RC回路会带来断态漏电流，但影响不大 对于大感性负载场合，应在固态继电器输出端并接
图3.35 HEF44752应用框图
3.8 驱动模块的封装
3.9 实例：制动试验台电机控制电路设计
应用：检测汽车制动力
1.接近开关及接口电路
接近开关
► 电感式：由LC高频振荡器和放大处理电路 所检测的物体必须是金属导电体 ► 电容式：测量头和被测物体构成两个极板， 所检测的物体比较广泛
其他类型接近开关
1.接近开关及接口电路
► 接近开关输出形式：以电平和电流输出为主
电子输出：NPN和PNP 常开输出：无接近物时，三极管不通 常闭输出：无接近物时，三极管导通
图3.40
2.转速测试传感器及测试原理
► 测速原理：计数式测速-测给定时间的脉冲数； 计时式测速-测给定脉冲数所用时间