第3章1电动汽车用电动机

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新能源汽车汽车驱动电机介绍

新能源汽车汽车驱动电机介绍
.3.
整车控制器(VCU)根据驾驶员意图发出各种指令,电机控制器响应并反馈,实时 调整驱动电机输出,以实现整车的怠速、前行、倒车、停车、能量回收以及驻坡等功能。 电机控制器另一个重要功能是通信和保护,实时进行状态和故障检测,保护驱动电机系统 和整车安全可靠运行。
.4.
C33DB 驱动电机系统技术指标参数
9~16V
标称容量 重量
防护等级
85kVA 9kg IP67
.5.
第二章 驱动电机系统关键部件简介
C33DB 驱动电动机采用永磁同步电机(PMSM)
具有效率高、体积小、重量轻及可靠性高等优点;是动力系统的重要执行机构, 是电能与机械能转化的部件,且自身的运行状态等信息可以被采集到驱动电机控制器。 依靠内置传感器来提供电机的工作信息,这些传感器包括: ü 旋转变压器:用以检测电机转子位置,控制器解码后可以获知电机转速; ü 温度传感器:用以检测电机的绕组温度,控制器可以保护电机避免过热。
.22.
检修——驱动电机高压接口定义
高压连接器
.23.
检修——C33DB(大洋/大郡)
交流高压接口
C33DB(大洋) 直流高压接口
C30/33DB(大郡)
建议检修时先确认插件是否连接到位。
.24.
电机控制器(MCU)
.25.
第三章 驱动电机系统控制策略简介
控制策略
基于STATE机制的驱动电机系统上下电控制策略:基于整车STATE机制上下电策略要求,约束 了该机制下MCU在整车上下电过程各STATE中应该执行的动作、需要实现逻辑功能、允许及禁止 的诊断等。
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建议检修时先确认插件是否连接到位,是否有“退针”现象。

电动汽车原理与构造 何洪文 1第三章 混合动力电动汽车新

电动汽车原理与构造 何洪文 1第三章 混合动力电动汽车新

第八节 典型的混合动力汽车结构
第三章 混合动力电动汽车
图3-1 第一个混合动力电动汽车专利
第三章 混合动力电动汽车
图3-2 混合动力技术在汽车中的应用
第一节 混合动力电动汽车的概念和类别
(1)动力传动系 这是汽车上用于存储、转化和传递能量并使汽车
获得运动能力的所有部件的总称,具体包括车载能量源、动力装 置、传动系和其他辅助系统四部分。 (2)车载能量源 这是在汽车动力传动系中,用于能量存储或进行 能量的初始转化以向动力装置直接供能的所有部件的总称,由能 量直接存储装置或能量存储、调节和转化装置组成。 (3)动力装置 这是在汽车动力传动系中,用于把其他形式的能量
图3-3 汽车动力传动系简化模型
(5)辅助系统 是指在汽车动力传动系中,用于从动力装置中获取 动力,区别于直接驱动车辆,主要用于维持汽车良好的操控特性、 舒适性等的所有部件的总称,如转向助力系统、制动助力系统、 表3-1 汽车动力传动系的基本组成 空调系统(动力装置直接拖动 )、辅助电气系统(12/24V发电机系统) 等。
(2)车载能量源 这是在汽车动力传动系中,用于能量存储或进行 能量的初始转化以向动力装置直接供能的所有部件的总称,由能 量直接存储装置或能量存储、调节和转化装置组成。
(3)动力装置 这是在汽车动力传动系中,用于把其他形式的能量 转化为机械动能(旋转动能)的装置,并直接作为传动系的输入, 如常规汽车上的内燃机、纯电动汽车上的电机等。
输出功率限制时,发动机-发电机组起动发电,并同动力电池组一
起输出电功率,实施混合动力驱动工作模式。
第二节 串联混合动力电动汽车的系统组成和工作原理
4)当动力电池组的电量不足且发动机-发电机组输出功率在驱动车
辆的同时有富裕时,实施动力电池组强制补充充电工作模式。 5)当动力电池组的电量不足且发动机-发电机组处于发电状态时, 若汽车减速制动,电动机-发电机工作于再生制动状态,汽车制动 能量通过再生发电与发动机-发电机组输出功率一起为动力电池组 充电,实施动力电池组的混合补充充电。 6)当动力电池组的电量在目标范围内,且发动机-发电机组输出功

《新能源汽车技术》教学课件 第3章 纯电动汽车

《新能源汽车技术》教学课件 第3章 纯电动汽车

3.1纯电动汽车的结构及行驶性能
2.电力驱动及其控制技术 电动机与驱动系统是电动汽车的关键部件,要使电
动汽车有良好的使用性能,驱动电机应具有调速范围宽、 转速高、启动转矩大、体积小、质量小、效率高且有动 态制动强和能量回馈等特性。
3.1纯电动汽车的结构及行驶性能
3.电动汽车整车技术 电动汽车是高科技综合性产品,除电池、电动机外,
3.1纯电动汽车的结构及行驶性能
(1)电池技术 电池是电动汽车的动力源泉,也是一直制约电动汽
车发展的关键因素。要使电动汽车能与燃油汽车相竞争, 关键就是要开发出比能量高、比功率大、使用寿命长的 高效电池。
3.1纯电动汽车的结构及行驶性能
作为第3代燃料电池是当今理想的车用电池,但目 前还处于研制阶段,一些关键技术还有待突破。
3.1纯电动汽车的结构及行驶性能
3.1.1纯电动汽车的基本结构
纯电动汽车的定义:纯电动汽车(简称BEV)是指以 车载电源(如铅酸电池、镍氢电池或锂离子电池)为动力, 用电机驱动车轮行驶,符合道路交通、安全法规各项要求 的车辆。
3.1纯电动汽车的结构及行驶性能
纯电动汽车,顾名思义是以电池等电能元件作为驱 动源。
新能源汽车
主讲人:XXX 教授
第三章
纯电动汽车
新能源又称非常规能源
3.1 结构及行驶性能 3.2 基础设施建设 3.3 车型实例
在断加剧的“人、 车、自然”的矛盾之 下,人们开始把目光 从传统的燃油汽车转 向新能源汽车。
第三章纯电动汽车
3.1纯电动汽车的结构及行驶性能
近年来,各国争相对汽车节能减排技术进行了大量 的研究与发展,最普遍的方式就是对传统内燃机汽车采 取一定的技术改造。例如代用燃料、发动机多气门技术 、涡轮增压、稀燃、分层燃烧、电控喷射等。

新能源汽车——电动汽车动力及控制技术设计_毕业设计论文

新能源汽车——电动汽车动力及控制技术设计_毕业设计论文

济南职业学院毕业设计(论文)题目:新能源汽车电动汽车动力及控制技术设计系部:机械系济南职业学院毕业论文(设计)任务书课题名称:电动汽车动力及控制技术设计系部:_机械系专业:汽车检测与维修__________ 姓名:_ 学号:指导教师:_ 二〇一一年4月25 日毕业设计(论文)成绩评定表系部:机械系专业:汽车检测与维修班级:1班注:设计(论文)总成绩=指导教师评定成绩(30%)+评阅人评定成绩(30%)+答辩成绩(40%)新能源汽车电动汽车动力及控制技术设计摘要随着世界环境的污染、全球石油危机日益严重而带动的石油价格不断上涨给汽车工业带来了不可忽视的冲击,也增强了人们开发新能源的意识,而新能源汽车更是人们关注的一大焦点。

目前电瓶式纯电动汽车以噪音小、耗能低、无污染、成本低、结构简单而成为新能源汽车发展的主流,世界很多国家都投入了大量的人力、财力去开发电动汽车。

本文主要围绕电动汽车的电动机以及目前普遍使用的电动车控制系统主要参数作出分析,例如转速与转矩的关系、转速与功率的关系、功率与转矩的关系以及传动比、蓄电池的比能量等,设计出合理的电动车动力系统和控制系统。

本文主要采用的技术有:1、电动机的转矩、转速、功率。

2、电动机的主要调速方式。

关键词:电动机、发动机、转矩、变频调速、交流电动机、EV目录第一章前言 (1)第二章电动汽车构造与原理 (2)第一节电动车的种类 (2)第二节蓄电池电动车 (4)第三节燃料电池电动车 (10)第三章电动车动力及控制设计 (12)第一节电动车驱动电机种类 (12)第二节直流驱动电动机 (14)第三节交流驱动电动机 (18)第四节直流电动机的控制 (21)第五节三项交流电动机的控制 (24)第四章我国电动汽车的缺陷 (27)第五章电动汽车的发展趋势 (29)致谢 (31)附录一 (32)附录二 (33)参考文献 (39)第一章前言汽车工业的告诉发展,汽车带来的环境污染、能源短缺、资源枯竭和安全等方面的问题越来越突出。

《汽车电器与电子技术》第03章起动机解析

《汽车电器与电子技术》第03章起动机解析




磁路饱和后:Ф=常数, 电动机转矩为:
M=CmФIS

由上面两个公式可知, 串激式直流电动机的电 磁转矩在磁路未饱和时, 与电枢电流的平方成正 比;在磁路饱和后,磁 通Φ几乎不变,电磁转 矩才与电枢电流成线性 关系,如图所示。

这是串激式直流电动机的一个重要特点,即在 电枢电流相同的情况下串激式直流电动机的转 矩要比并激式直流电动机大。特别在起动的瞬 间,由于发动机的阻力矩很大,起动机处于完 全制动的情况下,n =0,反电动势Ef=0。此时 电枢电流将达最大值(称为制动电流),产生 最大转矩(称为制动转矩),从而使发电机易 于起动。这是起动机采用串激电动机的主要原 因之一。
3.5.2 起动机运转无力
故障现象 起动时,驱动齿轮能啮人飞轮齿环, 但起动机转速明显偏低甚至停转。 故障原因 1)电源故障 2)起动机故障 故障诊断

3.5.3 起动机空转
故障现象 起动时,起动机转动,但发动机不转。 故障原因 单向离合器打滑;飞轮齿环的某一部 分严重缺损。 故障诊断
E f Ce n


式中 Ce —— 与电机结构有关的常数 (Ce=PZ/60α); n —— 电动机转速。

由于反电动势的存在,直流电源加在电枢上的 电压,一部分用来平衡反电动势,另一部分则 降落在电枢绕组的电阻上,称为电压平衡方程 式,即
U E f I s Rs


式中 RS——电枢回路的电阻,它包括电枢绕 组的电阻以及电刷与换向器的接触电阻。 可求出电枢电流:
2. 起动机的特性曲线

起动机的转矩、 转速、功率与 电流的关系称 为起动机的特 性曲线,如图 所示为QDl24型 起动机的特性 曲线。

新能源车辆电机知识PPT

新能源车辆电机知识PPT

发电机
直流发电机 交流发电机
同步发电机
永磁同步发电机

电机
异步发电机
电动机
直流电动机 交流电动机
同步电动机 异步电动机
永磁同步电动机
磁阻同步电动机

单相异步电动机 三相异步电动机

电机基础知识➠工作原理
交流电机是一种用来实现电能和机械能相互转换的旋转电磁机械。 交流电机进行能量转换时,必须具备能做相对运动的两大部件:
19、金属电缆防水接头 20、定子 21、后轴承 22、波形弹簧片 23、后端盖 24、进水口 25、出水口
永磁同步电机➠驱动电机介绍 100kw电机爆炸图
1、甩水环II 2、甩水环I 3、防护罩 4、传动法兰 5、胀紧连接套 6、前端盖 7、接线盒 8、吊环 9、骨架密封圈
10、前轴承压套 11、前轴承 12、前轴承内盖 13、转子 14、定子 15、旋转变压器转子 16、旋转变压器压板 17、后轴承 18、波形弹簧片
一般指三相电机定子绕组的接线方式,区分为Y接与△ 接。
电机基础知识➠常用名词
IP防护等级:指电机防护固体级液体进入电机内部的等级标注方式
防护等级 (第1个数字)
含义 (防止固体物体进入内部的等级)
0
无防护
1
防护大于50mm的固体进入内部
2
防护大于12mm的固体进入内部
3

永磁同步电机➠驱动电机介绍 50kw电机爆炸图
1、传动法兰压板 2、传动法兰 3、传动法兰定位套 4、制动器安装座 5、前端盖 6、前轴承 7、前轴承内盖 8、前轴承压套 9、转子 10、转轴 11、机座 12、接线盒 13、航空插座 14、底角 15、进出水口 16、后轴承 17、旋转变压器转子 18、旋转变压器转子压板 19、后端盖 20、旋转变压器定子 21、旋转变压器定子压板 22、端盖盖板

第3章 新能源汽车的动力系统及控制

第3章 新能源汽车的动力系统及控制
对于内嵌式永磁同步电机的无位置传感器矢量控制系 统,通过将滑模观测器和高频电压信号注入法相结合, 在无位置传感器的内嵌式永磁同步电机闭环矢量控制方 式下平稳启动运行,并能在低速和高速运行场合获得较 准确的转子位置观察信息。这种控制方法最本质的特征, 是通过坐标变换将交流电机内部复杂耦合的非线性变量 变换为相对坐标系为静止的直流变量(如电流,磁链, 电压等),从中找到约束条件,获得某一目标的最佳控 制策略。
2. 串联系统
发动机发出的能量通过发电机和电动机传到驱动桥, 发动机和驱动桥之间没有直接的机械连接。
混联方案采用行星齿轮耦合器,发动机动力通过离合器与行星机构 的行星架连接,两个电动机与中心齿轮连接,环形齿轮作为耦合器 的动力输出机构与驱动桥连接。通过控制离合器、两个电动机及与 行星架相连的制动器工作状态,可以实现多种工作模式。
3. 电机本体结构
以采用较多的三相异步电动机为例,电机本体结构 主要由前后端盖、定子部分、转子部分、机座、风 扇和风罩等组成
4.电动机类型
新能源汽车电机主要使用的是异步电动机、永磁同步电动机和开关磁阻电动 机。
电动机的分类
异步电机主要应用在纯电动汽车(包括轿车 及汽车),永磁同步电机主要应用在混合动 力汽车,开关磁阻电机则主要应用于大中型 汽车。
3.2 混合动力汽车动力控制
国外混合动力汽车的开发起步较早,其中最具代表 性的有日野公司的HIMR系统,美国通用公司的混 联系统,BAE公司的串联、混联系统,EATON公司 系统、采埃孚和福伊特系统等。
1. 并联系统 日野(Hino Motors,Ltd)的HIMR系统为并联方案, 电机动力与发动机动力通过齿轮减速机构实现在变 速器-轴的耦合。
(2) “功率跟随”式控制策略

新能源汽车技术第3章2电动汽车用电动机ppt课件

新能源汽车技术第3章2电动汽车用电动机ppt课件
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3.4 异步电动机
异步电动机又称感应电动机,是由气隙旋转磁 场与转子绕组感应电流相互作用产生电磁转矩,从 而实现电能量转换为机械能量的一种交流电动机。
异步电动机的种类很多。最常见的方法是按转 子结构和定子绕组相数分类。
按照转子结构来分,有笼型异步电动机和绕线 型异步电动机;按照定子绕组相数来分,有单相异 步电动机、两相异步电动机和三相异步电动机。
新能源汽车技术 第 1 页
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1.异步电动机的结构与特点
1).异步电动机的结构 ➢ 异步电动机主要由静止的定子和旋转的转子两大部
分组成。 (1)定子 异步电动机的定子由定子铁心、定子绕组和机座构 成。 (2)转子。异步电动机的转子由转子铁心、转子绕组 和转轴组成。
新能源汽车技术 第 2 页
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1.异步电动机的结构与特点
三相异步电动机的典型结构
新能源汽车技术 第 3 页
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1.异步电动机的结构与特点
2).异步电动机的特点
➢ 转子绕组不需与其他电源相连,其定子电流直接取自 交流电力系统;结构简单,制造、使用、维护方便, 运行可靠性高,重量轻,成本低。
新能源汽车技术 第 26 页
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5.异步电动机的控制
2). 异步电动机直接转矩控制 直接转矩控制是将电动机输出转矩作为直接控
制对象,通过控制定子磁场向量控制电动机转速。 通过控制PWM型逆变器的导通和切换方式,控制

新能源汽车概论第三章 纯电动汽车

新能源汽车概论第三章  纯电动汽车

二、纯电动汽车类型
2.按驱动结构布局分类
第三章 纯电动汽车
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(1)传统的驱动方式,如图3.2所示。
二、纯电动汽车类型
2.按驱动结构布局分类
第三章 纯电动汽车
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(2)电动机-驱动桥组合式驱动方式,如图3.3所示。 (3)电动机-驱动桥整体式驱动方式,如图3.4所示。
二、纯电动汽车类型
2.按驱动结构布局分类
模型
目录导航
第一节 第二节 第三节 纯电动汽车概述 纯电动汽车基本结构与工作原理 典型纯电动汽车分析
一、纯电动汽车电力驱动控制系统组成及功能
第三章 纯电动汽车
15
纯电动汽车动力系统组成如图3.8所示,主要由电力驱动主模块、车载电源模块、和辅助动力供 给模块三部分组成。当汽车行驶时,由蓄电池输出电能通过控制器驱动电动机运转,电动机输出的 转矩经传动系统带动车轮前进或后退。
第三章 纯电动汽车
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(4)轮毂电机分散驱动方式,如图3.5所示。
二、纯电动汽车类型
3. 按驱动电动机分类
第三章 纯电动汽车
10
纯电动汽车按其驱动电动机类型分四种,直流电动机、交流电动机、永 磁无刷电动机、开关磁阻电动机。
三、增程式电动汽车
1.增程式电动汽车概念
第三章 纯电动汽车
11
增程式电动汽车是指为了解决纯电动 (1)汽车总布置设 汽车续航里程短的问题,在纯电动汽车的 基础上,增加1个增程器(RE)以增加电动 汽车的续航里程。RE通常是一台小排量发 动机带动一个发电机给蓄电池充电的辅助 能量装置,如图3.6所示。在行驶中,仍然 以蓄电池为主要动力,小排量发动机不直 接驱动汽车,而仅用于带动发电机发电, 因此,其结构和动力性能都接近纯电动汽 车。

【新能源汽车驱动电机研究6500字(论文)】

【新能源汽车驱动电机研究6500字(论文)】

新能源汽车驱动电机研究绪论当今社会环境污染、能源枯竭形势日夜严峻,新能源汽车已经成为了当前汽车行业发展的一个大趋势。

要做好新能源汽车的核心之一在于电机驱动技术,本文主要的分析对象是新能源汽车的电动机技术。

本篇文章分为三个章节,第一章主要对新能源汽车驱动电机系统的组成、运行模式、主要参数、与工业电机相比较进行了简单的概括。

第二章主要对直流电机、轮毂电机、永磁电动机和开关磁阻电机结构和形势进行了比较全面的介绍,并分析这种电机的优点和缺点,以及在新能源汽车上的应用。

第一章新能源汽车驱动电机1.1概述1.1.1 驱动电机定义驱动电机是一种专门用于驱动新能源汽车行动的电机,是新能源汽车的心脏。

1.1.2 新能源汽车驱动电机的运行模式驱动电机有两种运行模式,一种电动模式,一种是发电模式。

(1)电动模式当车处于电动模式时,电机会将蓄电池输送过来的电能转化为机械能,使汽车行动起来。

(2)发电模式在车辆下坡或者减速刹车时,车辆带动电机,电机输出电流,电流经过逆变器后输出直流电给蓄电池充电1.1.2 新能源汽车驱动电机和工业电机的区别作为新能源汽车来讲,它的驱动电机和工业上的电机有很大的不同。

一般的工业电机有额定的工作点,但是汽车的驱动电机,却会经常加速、减速、倒车、停车。

在爬坡和低速状态时,需要较高的扭矩。

高速时要小转矩。

驱动电机在新能源汽车上必须具有:较高的可控性、很高的精度、优异的性能;而工业上所使用的电机只须要达到特定的要求就可以了第二章驱动电机的类型2.1 驱动电机的分类2.2直流电动机2.2.1 直流电动机的工作原理和基本构造对于直流电机,它构成的元器件有:定子、转子、换向器、电刷、电枢和励磁两种电路。

定子这种励磁电路是使用励磁缠绕产生的磁场,转子这种电路是用来安装电枢绕组的,因为电流是双向的,所以要用转换器来实现切换。

直流电动机的工作原理,一个简单的单匝电枢线圈组成电枢电路,电枢线圈通过一个换向器和一对电刷与直流电相连接。

纯电动汽车传动系统

纯电动汽车传动系统

第一章绪论1.1课题的目的意义:1.1.1 纯电动汽车的背景当前,我国电动汽车发展已经进入关键时期,既面临重大的发展机遇,也面临着严峻的挑战。

我国电动汽车发展中还存在很多需要解决的问题,如核心技术还不具备竞争力,企业投入不足,政府的统筹协调能力还没有充分发挥等。

总体上看来,我国电动汽车产业,起步不晚,发展不慢,但是由于传统汽车及相关产业基础相对薄弱、投入不足,差距仍然存在,中高端技术竞争压力越来越大,因此,必须加大攻坚力度,推动我国汽车产业向创新驱动转型,提高核心技术竞争力,确保我国汽车行业的可持续发展。

纯电动汽车使用电动机作为传动系统的动力源,缓解了能源紧缺的压力,实现了人们长期以来对汽车零尾气排放的期盼,传动系统作为汽车的核心组成部分,其技术创新是纯电动汽车发展的必经之路。

1.1.2纯电动汽车的意义近年来,关于纯电动汽车的研究主要集中在能量存储系统、电驱动系统和控制策略的开发研究三方面。

能量存储系统相当于纯电动汽车的发动机,是纯电动汽车电动机所需电能的提供者。

目前,铅酸蓄电池是使用最为广泛的,但其充电速度较慢,使用寿命短,节能环保差。

随着电动汽车技术的发展,其他电池正在渐渐取代着铅酸蓄电池。

目前发展的新电源有纳硫电池、锂电池、镍镉电池、飞轮电池、燃料电池等,尽管这些新电源投入应用,但是短时间内还是无法解决纯电动汽车电源充电缓慢,电量存储低续航里程短的问题。

纯电动汽车整车控制策略的开发研究一直在紧锣密鼓的进行着,整车控制系统是纯电动汽车实现整车控制和管理的关键,是实现和提高整车控制功能和性能水平的一个重要技术保证。

其核心技术主要体现在整车控制软件的架构设计、转矩控制策略以及对整车和各系统得能量管理上。

尽管控制策略的开发研究一直没有间断,但是,系统开发较为复杂,进度较慢。

1.2近年来国内外研究现状:1.2.1国内发展现状:我国正式对电动汽车的研制始于1981年,当时全球对电动汽车的宣传和需求并不强烈,对电动汽车的研究也相当零散,投入很少。

第三章_混合动力电动汽车

第三章_混合动力电动汽车

3.3.2串联式混合动力电动汽车的功 率流控制
车辆启动、正常行驶或加速行驶时,发动机通 过发电机和蓄电池一起输出电能并传递给功率转 换器,然后驱动电动机,通过机械传动装置驱动 车轮。
启动/正常行驶/加速
3.3.2串联式混合动力电动汽车的功 率流控制
车辆轻载时,发动机发出的功率大于车辆所需功率, 多余的能量通过发电机给蓄电池充电直到SOC达 到顶定的限值
3.2.2并联式混合动力汽车的驱动方式
3.2.2并联式混合动力特点
➢ 并联式混合动力电动汽车采用发动机和电动机两 套独立的驱动系统驱动车轮。
➢ 发动机和电动机通常通过不同的离合器来驱动车 轮,可以采用发动机单独驱动,电力单独驱动或 者发动机和发电机混合驱动。
➢ 它是电力辅助型的燃油车,目的是为降低排放和 燃油消耗。
发动机、发电机和驱动电动机
各部件功用:
发动机仅仅用于发电 发电机发出的电能直接输送到电动机部分 电能向电池充电 电动机产生的电磁力矩驱动汽车行走
3.2.1串联式混合动力电动汽车原理图
3.2.1串联式混合动力电动汽车动力流程图
3.2.1串联式混合动力电动汽车动力流程图
3.2.1串联式混合动力电动汽车的特点
3.3.4电力主动型混联式混合动力电动汽车的功率流 控制
(a)启动/轻载;(b) 加速;(c)正常行驶;(d)减速/制动
3.3.5电力主动型混联式混合动力电动汽车的功率流 控制
(A)车辆启动或轻载运行时,发动机关闭,由 蓄电池给电动机提供电能驱动车辆;
(B&C)车辆正常行驶或节气门全开、车辆加速 行驶时,发动机和电动机一起工作,共同提供车 辆所需功率。两种工况的区别在于,车辆正常行 驶的动力仅由发动机驱动发电机提供,而节气门 全开加速行驶时,其动力由蓄电池和发电机共同 提供,通常用行星齿轮机构分流发动机的输出功 率,一部分用于驱动车俩,一部分用来驱动发电 机;

电动汽车电机驱动系统

电动汽车电机驱动系统
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3.2.1 直流电动机的分类
➢2.并励直流电动机 ➢并励直流电动机的励磁绕组与电枢绕组相并联,共用同一电 源,性能与他励直流电动机基本相同。并励绕组两端电压就 是电枢两端电压,但是励磁绕组用细导线绕成,其匝数很多, 因此具有较大的电阻,使得通过它的励磁电流较小。 ➢3.串励直流电动机 ➢串励直流电动机的励磁绕组与电枢绕组串联后,再接于直流 电源,这种直流电动机的励磁电流就是电枢电流。这种电动 机内磁场随着电枢电流的改变有显著的变化。为了使励磁绕 组中不致引起大的损耗和电压降,励磁绕组的电阻越小越好, 所以串励直流电动机通常用较粗的导线绕成,它的匝数较少。
第 16 页
3.2.3 直流电动机的工作原理
➢直流电动机的工作原理图所示。图中,定子有一对N、S极, 电枢绕组的末端分别接到两个换向片上,正、负电刷A和B分 别与两个换向片接触。
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3.2.4 直流电动机的控制
➢直流电动机转速控制方法主要有电枢调压控制、磁场控制和电枢回路电 阻控制。 ➢电枢调压控制是指通过改变电枢的端电压来控制电动机的转速。这种控 制只适合电动机基速以下的转速控制,它可保持电动机的负载转矩不变, 电动机转速近似与电枢端电压成比例变化,所以称为恒转矩调速。直流电 动机采用电枢调压控制可实现在宽广范围内的连续平滑的速度控制,调速 比一般可达1:10,如果与磁场控制配合使用,调速比可达1:30。电枢调压 控制的调速过程:当磁通保持不变时,减小电压,由于转速不立即发生变 化,反电动势也暂时不变化,由于电枢电流减小了,转矩也减小了。如果 阻转矩未变,则转速下降。随着转速的降低,反电动势减小,电枢电流和 转矩就随着增大,直到转矩与阻转矩再次平衡为止,但这时转速已经较原 来降低了。
第 7页
3.1.4 电动汽车电机驱动系统的发展趋势
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  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
Ø 起动力矩大:可以均匀而经济地实现转速调节,因 此,凡是在重负载下起动或要求均匀调节转速的机 械,例如大型可逆轧钢机、卷扬机、电力机车、电 车等,都可用直流电动机拖动
Ø 控制比较简单:一般用斩波器控制,它具有高效率、 控制灵活、重量轻、体积小、响应快等优点;
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第3章1电动汽车用电动机
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第3章1电动汽车用电动机
5. 直流电动机的运行特性
•逐渐减小电源电压时, 理想空载转速逐渐下 降,但从空载到满载 转速变化很小,这种 特性称为硬机械特性。
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• 改变电枢电压时的机械特性
第3章1电动汽车用电动机
5. 直流电动机的运行特性
•逐渐减小励磁电 流时,理想空载转 速逐渐上升,曲线 斜率逐渐增大,使 特性变软,电动机 运行的稳定性变差。 过分“弱磁”时, 使电动机转速过高, 甚至引起“飞车”。
Ø 直流电动机的机械特性是指在电源电压恒定、励磁调 节电阻和电枢回路电阻不变的情况下,其转速与电磁 转矩之间的关系,又称为转矩—转速特性。
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第3章1电动汽车用电动机
5. 直流电动机的运行特性
(1)并励(他励)直流电动机的运行特性 ➢转速特性并励(他励)直流电动机的转速特性为
式中,
为电动机的理想空载转速;
2.电动机的额定指标
(5)额定转速 Ø 额定转速是指电动机额定运行(额定电压、
额定频率、额定输出功率)的情况下,电动 机转子的转速(r/min)。
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第3章1电动汽车用电动机
2.电动机的额定指标
Ø 当电动机在额定运行情况下输出额定功率时,称为 满载运行,这时电动机的运行性能、经济性及可靠 性等均处于优良状态。
方程为
其中 为互感 Ø 励磁回路的电压方程为
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4 .直流电动机的基本方程
Ø 有以下结果: (1)对于永磁直流电动机, (2)对于并励直流电动机, (3)对于串励直流电动机, (4)对于复励直流电动机,其特性介于串励和并
励之间。
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用同一电源,性能与他励直流电动机基本相同。
Ø 并励绕组两端电压就是电枢两端电压,但是励磁绕 组用细导线绕成,其匝数很多,因此具有较大的电 阻,使得通过它的励磁电流较小。
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1.直流电动机的分类
(3)串励直流电动机
Ø 串励直流电动机的励磁绕组与电枢绕组串联后,再 接于直流电源,这种直流电动机的励磁电流就是电 枢电流。这种电动机内磁场随着电枢电流的改变有 显著的变化。
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3.电动汽车对电动机的要求
(6)电动机应体积小,重量轻,一般为工业用电动机 的1/2~1/3;
(7)电动机的结构要简单坚固,适合批量生产,便于 使用和维护;
(8)价格便宜,从而能够减少整体电动汽车的价格, 提高性价比;
(9)运行时噪声低,减少污染。
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各种直流电动机的速度转矩特性
各种直流电动机的速度转矩特性
直流电动机的转速—转矩、电压特性曲线
5.功率方程式
Ø 他励直流电动机输入功率为
式中, 为输入功率; 为电磁功率; 为电枢回 路上的铜耗。
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5. 直流电动机的运行特性
Ø 直流电动机的工作特性是指电动机的转速特性、转矩 特性和效率特性。
4 .直流电动机的基本方程
(2)直流电动机的电磁转矩 ➢ 直流电动机的电磁转矩是指电枢上所有载流导体在
磁场中受力所形成的转矩的总和。可表示为
式中, 为电磁转矩; 为转矩常数,与电动 Nhomakorabea结 构有关。
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4 .直流电动机的基本方程
(3)电压方程式 Ø 由他励直流电动机的等效电路,得电枢回路的电压
•改变励磁电流时的机械特性
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5. 直流电动机的运行特性
•当电枢回路电阻 从零逐渐开始增 大时,机械特性 曲线的斜率逐渐 增大,使特性逐 渐变软,但电动 机的理想空载转 速不变。
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•改变电枢回路电阻时的机械特性
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5. 直流电动机的运行特性
第3章_1_电动汽车用电 动机
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2020/11/26
第3章1电动汽车用电动机
3.1 概述
• 它是将电能转变为机械能的一种机器。电 动机能提供的功率范围很大,从毫瓦级到万千瓦 级。电动机的使用和控制非常方便,能满足各种 运行要求;电动机的工作效率较高,又没有烟尘、 气味,不污染环境,噪声也较小。 • 由于它的一系列优点,所以在工农业生产、 交通运输、国防、商业及家用电器、医疗电器设 备等各方面广泛应用。
➢ 复励直流电动机的永磁励磁部分采用高磁性材料 钕铁硼,运行效率高。
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•各种激励方式直流电动机的电路图
1.直流电动机的分类
➢ 电动汽车所使用的直流电动机主要是他励直流电动 机、串励直流电动机、复励直流电动机三种类型。
➢ 小功率(100W~10kW)电动机采用的是小型高效 的永磁直流电动机,可以应用在小型、低速的搬运 设备上。
2.直流电动机的结构与特点
Ø 由于存在电刷、换向器等易磨损器件,所以必须进 行定期维护或更换。
Ø 电动汽车专用的直流电动机和其它通用的电动机相 比,应在耐高温性、抗振动性、低损耗性、抗负载 波动性以及小型轻量化、免维护性等方面给予特殊 考虑。
Ø 除此之外,电动汽车用直流电动机大多在较低的 电压下驱动,同时是大电流电路,因此需要注意连 接接线的接触电阻。
子之间的间隙称为气隙。 (1)定子部分
主磁极 机座 换向极 电刷装置 (2)转子部分
电枢铁心 电枢绕组 换向器
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•直流电动机的结构
•直流电动机的结构
2.直流电动机的结构与特点
2)直流电动机的特点
Ø 调速性能好:直流电动机可以在重负载条件下,实 现均匀、平滑的无级调速,而且调速范围较宽;
线转子感应电动机。
(5)按运转速度分类 Ø 电动机按运转速度可分为高速电动机、低速电动机、
恒速电动机、调速电动机。
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2. 电动机的额定指标
电动机的额定指标主要包括: (1)额定功率 Ø 额定功率是指额定运行情况下轴端输出的机
械功率(W或kW)。 (2)额定电压 Ø 额定电压指外加于线端的电源线电压(V)。
Ø 并励直流电动机的工作特性如下图所示。
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•并励直流电动机的工作特性
5. 直流电动机的运行特性
Ø 机械特性
并励(他励)直流电动机的机械特性可表示为
式中, 为电枢回路外的串联电阻。
Ø 由上式可以得到并励(他励)直流电动机的机械特 性曲线,即改变电枢电压、改变励磁电流、改变电 枢回路电阻时的机械特性曲线。
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3.直流电动机的工作原理
4 .直流电动机的基本方程
(1)电枢绕组的感应电动势 直流电动机电枢绕组的感应电动势是指从一对正负 电刷引出的电动势,也称电枢电动势,可表示为
为每极磁通量; 为电动势常数,与电动机结构 有关。
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第3章1电动汽车用电动机
➢ 中等功率(10~100kW)的电动机采用他励、复励 或串励式直流电动机,可以用于结构简单、转矩要 求较大的电动货车上。
➢ 大功率(>100kW)直流电动机采用串励式,可用 在要求低速、高转矩的专用电动车上。
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2.直流电动机的结构与特点
1 )直流电动机的结构 ➢ 直流电动机由定子与转子两大部分构成,定子和转
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3.2 直流电动机
在电动汽车所采用的直流电动机中,小功率 电动机采用的是永磁式直流电动机,大功率电动 机采用的是绕组励磁式直流电动机。
绕组励磁式直流电动机根据励磁方式的不同, 可分为他励式、并励式、串励式和复励式四种类 型。
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1.直流电动机的分类
Ø 为了使励磁绕组中不致引起大的损耗和电压降,励 磁绕组的电阻越小越好,所以串励直流电动机通常 用较粗的导线绕成,它的匝数较少。
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1.直流电动机的分类
(4)复励直流电动机
➢ 复励直流电动机有并励和串励两个励磁绕组,电 动机的磁通由两个绕组内的励磁电流产生。若串 励绕组产生的磁通势与并励绕组产生的磁通势方 向相同称为积复励。若两个磁通势方向相反,则 称为差复励。
Ø 输出功率超过额定功率时称为过载运行,这时电动 机的负载电流大于额定电流,将会引起电动机过热, 从而减少了电动机使用寿命,严重时甚至烧毁电动 机。
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2.电动机的额定指标
Ø 电动机的输出功率小于额定功率时称为轻载运行, 轻载时电动机的效率和功率因数等运行性能均较 差,因此电动机应尽量避免轻载运行。
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3.电动汽车对电动机的要求
(3)电动机应在整个运行范围内,具有很高的效率, 以提高一次充电的续驶里程;
(4)电动机应能够在汽车减速时实现再生制动,将 能量回收并反馈给蓄电池,使得电动汽车具有最佳 能量的利用率;
(5)电动机应可靠性好,能够在较恶劣的环境下长 期工作;
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