动力驱动系统
混合动力汽车双电机驱动系统分析
混合动力汽车双电机驱动系统分析1前言为了有效降低汽车燃油消耗量和尾气排放，满足双积分政策的要求，越来越多的汽车厂商进行推广和研发混合动力汽车。
混合动力汽车利用电池给电机提供动力来源，并通过电机来调节发动机的工作点，可以有效降低油耗和排放，进一步提高整车动力性和经济性[1-2]。
同时，混合动力汽车利用电机制动，借助新增零部件，可以进行有效的能量回收和能量管理，不同的混合动力系统构型方案可以实现不同的扭矩分配功能[3]。
在构型方案上，混合动力汽车可以采用单电机动力系统构型也可以采用双电机动力系统构型，而深混的混合动力系统多采用双电机构型，以便实现全部的混合动力功能，比如串联功能、并联功能和串并联混合功能等。
本文通过对两款典型的双电机系统车型进行技术分析，包括构型方案、系统功能及工作模式等，旨在为后续混合动力系统开发提供借鉴意义。
2本田i-MMD双电机系统构型本田雅阁i-MMD（IntelligentMulti-ModeDrive）系统技术方案结构如图1所示[4]，其动力驱动系统主要包括2.0L发动机、驱动电机、发电机、离合器以及传动机构等。
其中，驱动电机、发电机以及离合器集成形成了电动耦合e-CVT，取代了传统的变速箱，发电机始终与发动机相连，主要用于发电，驱动电机与驱动车轮相连，主要用于驱动车辆行驶，在制动的时候，电机可以回收能量对电池进行充电。
雅阁混合动力汽车搭载了i-MMD双电机系统，整车动力来源采用了以驱动电机为主，发动机为辅的设计，可以实现纯电动、混合动力以及发动机直驱的模式功能。
纯电动模式下利用驱动电机驱动车轮；混动模式下发动机启动通过发电机给驱动电机充电，再让驱动电机驱动车轮；发动机直驱模式下离合器闭合，发动机作为动力源与传动系相连驱动车轮。
通过三种模式有效切换，使得车辆表现出了更为出色的动力与节油优势。
图1i-MMD系统技术方案结构[4] 3本田i-MMD双电机系统工作模式3.1纯电动模式驱动。
机器人概论第三章 机器人的动力与驱动
机器人概论第三章机器人的动力与驱动随着科技的迅速发展，机器人已经逐渐走入了人们的生活中。
机器人的动力与驱动系统是其能够行动和工作的基础。
本文将介绍机器人动力与驱动的概念、种类以及应用。
一、机器人动力与驱动的概念机器人动力与驱动系统是机器人能够产生动力和运动能力的关键部分。
它通过驱动机体的各个部件，使得机器人能够执行各种操作和任务。
从根本上来说，机器人动力与驱动包括两个方面：动力系统和驱动系统。
动力系统是机器人的能量来源，可以通过电力、气压或液压等方式提供机器人的动力。
而驱动系统则是将动力传递给机器人各个部件的机构。
二、机器人动力的种类机器人的动力可以分为以下几种类型：1. 电动动力：电动机是机器人中最常见的动力源之一。
通过电源供给电动机，通过电磁感应原理产生磁场，进而驱动机械部件的运动。
电动机具有结构简单、可控性高等特点，在机器人中得到广泛应用。
2. 液压动力：液压系统利用流体的力学性质传递动力。
通过液压泵将流体送入液压马达或液压缸中，产生高压力使得机械部件运动。
液压动力具有传动效率高、承载能力大等优点，广泛应用于需要大扭矩和大力的机器人。
3. 气动动力：气动系统以气体为介质传递能量。
通过气压产生作用力，驱动机械部件的运动。
气动动力具有结构简单、响应快速等优势，在一些对响应速度和重量要求较高的应用中得到广泛应用。
三、机器人驱动系统的种类机器人的驱动系统可以根据其机构分类：1. 电力传动：电力传动是机器人中最常见的驱动方式之一。
通过电动机驱动齿轮、皮带等进行机械传动，将动力传递给机器人各个关节实现运动。
2. 液压传动：液压传动通过液压泵、阀门等控制液压系统，实现对各个机械部件的驱动。
3. 气动传动：气动传动通过空气压力控制，通过气压驱动气缸或气动执行器，实现机器人运动。
四、机器人动力与驱动在实际应用中的意义机器人动力与驱动系统在实际应用中起着至关重要的作用。
首先，合理的动力与驱动系统设计能够提高机器人的工作效率和性能。
混合动力汽车电机驱动系统
混合动力汽车电机驱动系统一、混合动力汽车电机驱动系统的特点混合动力汽车以电机驱动为辅助动力，来降低燃料消耗，实现低污染、低燃油消耗。
相较于纯电动汽车，混合动力汽车使用的电驱动系统一般有以下特点：1、混合动力汽车使用的电机的响应要求更高，混合动力汽车上的电机往往要求频繁启停、频繁加速以及频繁切换工作模式。
2、混合动力汽车的电驱动系统具有体积小、质量轻、功率密度和工作效率高等性能，这是因为汽车内部空间有限。
3、相较于纯电动汽车上的电动机，混合动力汽车的电机具有更高的可靠性、抗震性和抗干扰性。
混合动力汽车的电驱动系统的工作环境更为恶劣，干扰更大。
4、传统电动机一般工作在额定功率附近，而混合动力汽车的电机的工作范围相对宽泛。
二、混合动力汽车对驱动电机的要求汽车行驶时需要频繁地启动、加速、减速、停车等，在低速行驶和爬坡时需要大转矩，在高速行驶时需要降低转矩和功率。
为了满足汽车行驶动力性的需要，获得好的经济性和环境指标等，就对电机提出了十分严格的要求。
1. 电压高。
采用高电压可以减少电机和导线等装备的尺寸、降低逆变器的成本和提高能量转换效率等。
2. 高转速。
电机的功率 P 与其转矩 M 和转速 n 成正比，即 P ∝M.n，因此，在 M 一定的情况下，提高 n 则可以提高 P；而在 P 一定的情况下，提高 n 则可降低电动机的 M，采用小质量和小体积的电机。
因此采用高速电机是电动汽车发展的趋势之一。
现代电动汽车的高转速电机的转速可以达到 8000-12000r/ min，由于体积和质量都小，有利于降低整车的装备质量。
3. 转矩密度、功率密度大，质量轻，体积小。
转矩密度、功率密度大指最大转矩体积比和最大功率体积比。
转矩密度、功率密度越大，HEV 电机驱动系统占用的空间越小。
采用铝合金外壳等降低电动机的质量。
各种控制装置和冷却系统的材料等也应尽可能选用轻质材料。
4. 具有较大的启动转矩和较大范围的调速性能，以满足启动、加速、行驶、减速、制动等所需的功率与转矩；应具有自动调速功能，减轻操纵强度，提高舒适性，能达到与内燃机汽车同样的控制响应。
新能源汽车电机驱动系统的组成及工作原理
新能源汽车电机驱动系统的组成及工作原理新能源汽车电机驱动系统是指由电机、电控器、电池组成的系统，用于驱动车辆的动力来源。
本文将介绍新能源汽车电机驱动系统的组成和工作原理。
一、组成新能源汽车电机驱动系统主要包括电机、电控器和电池三个部分。
1. 电机：电机是新能源汽车电机驱动系统的核心部件，负责将电能转换为机械能，驱动车辆运动。
根据不同的驱动方式，电机可以分为直流电机、交流异步电机和交流同步电机等不同类型。
2. 电控器：电控器是控制电机工作的关键设备，负责控制电机的启停、转速、转向等运行参数。
它接收来自车辆控制系统的指令，通过控制电机的工作状态来实现车辆的加速、减速和制动等功能。
3. 电池：电池是新能源汽车电机驱动系统的能量存储装置，用于提供电能供给电机工作。
目前常用的电池类型包括锂离子电池、镍氢电池和超级电容器等，其容量和性能直接影响着车辆的续航里程和动力性能。
二、工作原理新能源汽车电机驱动系统的工作原理可以简单分为三个步骤：电能转换、电能控制和能量调度。
1. 电能转换：电能转换是指将电池储存的直流电能转换为适合驱动电机的电能形式。
当车辆启动时，电池向电机供应电能，电机根据电控器的控制信号将电能转换为机械能，驱动车辆运动。
2. 电能控制：电能控制是指通过电控器对电机的工作进行控制。
电控器接收来自车辆控制系统的指令，根据指令调整电机的运行状态，包括控制电机的转速、转向和扭矩等参数，以实现车辆的加速、减速和制动等功能。
3. 能量调度：能量调度是指对电池组中的能量进行管理和分配。
电池组中的电能可以通过回馈制动、能量回收等方式进行回收利用，减少能量的浪费。
同时，还可以根据车辆的行驶状况和驾驶员的需求，合理分配电池组中的能量，以提高车辆的续航里程。
新能源汽车电机驱动系统是由电机、电控器和电池组成的系统，通过电能转换、电能控制和能量调度等环节，将电能转换为机械能，驱动车辆运动。
这种新型的动力系统具有环保、高效、低噪音等优点，是未来汽车发展的重要方向。
汽车动力与驱动系统综合分析技术实训指导课件
六、操作步骤
学习目标 案例分析 学习引导 资料查阅 注意/安全
操作步骤
测评
七、测评
请同学们完成云平台气缸体结构简图和测试题，根据实践实际 填写专业考核评分表，各组长收集自评互评组评成绩上传。
知识掌握度 1 实践操作能力 2
学习积极性 3 个人自评 4 小组互评 5
职教云平台 综合评分图
成绩分析报告
机修专家分析：初步认定为机体组出现故障，缸体密 封不严ห้องสมุดไป่ตู้出现漏气，发动机需要大修，修复或更换新 的气缸体。
学习目标 案例分析 学习引导 资料查阅 注意/安全 操作步骤
测评
三、学习引导
四、资料查阅
学习目标 案例分析 学习引导 资料查阅 注意/安全 操作步骤
测评
针对机体产生密封不严的故障原因分析，找出 需要检查的零件，查找对应零件的使用标准参 数，如圆度、圆柱度、平面度等。
五、注意/安全
学习目标 案例分析 学习引导 资料查阅 注意/安全 操作步骤
测评
1、使用相对应的工具进行拆卸，严禁使 用螺丝刀等其他尖硬工具进行翘卸。
2、实训操作时，严禁嬉笑打闹，注意自 身及他人安全。
3、拆卸完毕时，按规定摆放零配件，工 具及时复位。
4、7S管理。
学习目标 案例分析 学习引导 资料查阅 注意/安全 操作步骤
教师点评 6
汽车动力与驱动系统综合分析技术（中级）
动力系统检测与维修小模块 任务1：缸盖的检修实训指导课件
学习目标 案例分析 学习引导 资料查阅 注意/安全 操作步骤
测评
一、学习目标
对接国家教学标准 对接（1+X）技能标准 对接职业岗位需求
知识目标
能力目标
第五章典型混合动力驱动系统分析
➢ 动力分配机构齿圈、行星架、太阳轮转速之间的关系
➢
假定太阳轮的齿数为Zs、转矩为Ts、转速为ns；
混合度不同，功能要求有所区别，如下：
类型 弱混合动力 轻度混合动力 中度混合动力
重度混合动力
插电式混合动力
功能要求 发动机自动起停 发动机自动起停+回馈制动 发动机自动起停+回馈制动+电动辅助
发动机自动起停+回馈制动+电动辅助+纯电驱动
发动机自动起停+回馈制动+电动辅助+纯电驱动+电 网充电
第一节 单桥驱动全面混合型混合动力乘用车
(2)发动机热机和充电 当发动机需要热机或蓄电池需要充电时，燃料、电力、动力(机械力)和热量的传递路线为：
燃料传递路线：10-汽油箱→1-发动机 电力传递路线：2-发电机→8-12V充电用DC/DC →4-高压电池和9-辅助电源 动力传递路线： 1-发动机→2-发电机 热传递路线：1-发动机→16-散热器；5-驱动电池用逆变器→14-逆变器用冷却器
1997年丰田公司首次推出Prius HV，采用THS（TOYOTA HYBRID SYSTEM）和THS-Ⅱ的第一代和第二代Prius HEV是较为典型的代表，且已有多种变型产品。如在THS基础上增加无级变速器的THS-C系统、在THS-Ⅱ的基 础上增加电气式四轮驱动系统的THS-Ⅱ+E-Four等。
当发动机起动，则开始发电，并把电流输给蓄电池或电动机。
• 正常行驶时，车辆动力主要来自发动机。几乎不进行发电，发电机以很低的转速转动，但电动机转速高 于发动机转速。
纯电动汽车驱动系统的组成
纯电动汽车驱动系统的组成
驱动系统是电动汽车的核心，一般由控制器、功率转换器、驱动电机、机械传动装置和车轮组成。
其功用是将蓄电池组中的化学能以电能为中间媒介高效地转化为车轮动能，进而推动汽车行驶，并能在汽车制动及下坡时，实现再生制动（即将汽车动能吸收并转化为蓄电池化学能储存起来，从而增加续驶里程）。
驱动电机的作用是将动力电池的电能转化为机械能，通过传动装置驱动车轮，或由其直接驱动车轮。
电子控制器即电机调速控制装置，其作用是控制电机的电压或电流，完成电机的转矩和转向的控制，从而实现电动汽车变速和变向。
功率转换器用做DC—DC转换（直流一直流）和DC—AC转换（直流一交流）。
DC—DC 转换器又称直流斩波器，其作用是将蓄电池的直流电转换为电压可变的直流电，并将再生制动能量进行反向转换，用于直流电机驱动系统。
DC—AC转换器通常称为逆变器，其作用是将蓄电池的直流电转换为频率、电压均可调节的交流电，也能进行双向能量转换，用于交流电机驱动系统。
机械传动装置是将电机的转矩传给汽车传动轴或直接传给车轮（轮毂电机）。
相对于传动内燃机汽车，电动汽车的机械传动装置大大简化，故其机械效率得以提高。
电源系统包括蓄电池组、充电器和能量管理系统。
电源是制约电动汽车发展的主要因素，其应具有高的比能量（即能量密度）和比功率（即功率密度），以满足汽车的续驶里程和动力性的要求。
辅助系统包括辅助动力源、动力转向系统、导航、照明、刮水器、收音机和音响等，它们是汽车操纵性和乘坐舒适性的保证。
新能源电机驱动系统的组成
新能源电机驱动系统的组成
新能源电机驱动系统是一种可以替代传统燃油驱动系统的动力系统。
新能源电机驱动系统是由电机、控制器、电池和传动系统组成的集成系统。
通过智能控制器，电能可以被转化为动力，以驱动车辆运动。
电机是电动车的核心部件，它负责转化电能为动力。
根据不同的应用需求，电动车采用不同类型的电动机，如永磁同步电机、感应电机、开关电容电机等。
其中，永磁同步电机具有较高的效率，能够提供更高的性能和更长的续航里程。
控制器是电动车驱动系统的调度中心，它负责控制电机的运行和输出功率，并监测和反馈各种车载传感器的数据。
一般来说，控制器主要由功率模块、控制电路、辅助电路和通信接口等部分组成。
控制器的设计需要满足高效率、高可靠性、智能化和对多功能控制的要求。
电池是储存电能的装置，电池的能量密度、电压等特性直接影响到电动车的续航里程和性能。
当前，电动车的电池主要采用锂离子电池，其优点包括较高的能量密度、长寿命、低自放电，以及快速充电等特点。
随着技术的不断进步，未来的电动车电池将倾向于高能量密度、低成本和可持续能源等方向发展。
传动系统是将电机的功率传递到车轮的装置。
在电动车中，传动系统主要由齿轮减速器、驱动轴、前、后桥等部分组成。
传动系统的设计需要满足高效、精度、低噪音等要求。
总之，新能源电机驱动系统是一种高效可靠的动力系统，电机、控制器、电池和传动系统的协同作用，保证了电动车在性能、安全和环保等方面的优越表现。
随着科技的不断进步，电动车的电池、电机等配套技术将会不断优化，推动着新能源电动车的更快发展。
电机驱动系统的特点
电机驱动系统的特点
嘿，咱今天来聊聊电机驱动系统那些事儿哈！你说这电机驱动系统啊，就像是一辆汽车的发动机，那可是动力的源头呢！它让各种各样的设备能够动起来，发挥出它们的作用。
你想想看，要是没有电机驱动系统，那咱家里的电风扇咋转起来给咱带来凉爽呢？还有那洗衣机，要是没了它，难不成咱还得手搓衣服呀，那得多累人哟！电机驱动系统就像是一个默默工作的小能手，在背后使劲儿呢！
它的特点那可不少哩！首先就是高效，能把电能转化为机械能，而且转化的效率还挺高。
这就好比是一个很会过日子的人，能把每一分资源都用在刀刃上，不浪费一点儿。
然后呢，它还很灵活。
不同的电机可以适应不同的场合和需求，就像咱人穿衣服，不同的场合穿不同的衣服，合适得很呐！有的电机适合大力气的活儿，有的呢就适合精细的操作，各有各的本事。
还有哇，它的控制也很方便。
就跟咱遥控电视一样，按按按钮就能让它按照咱的想法来工作。
你说神奇不神奇？咱想要它快就快，想要它慢就慢，多听话呀！
电机驱动系统还很耐用呢！只要咱正常使用和保养，它就能长时间地为咱服务，不离不弃的。
这多可靠呀，就像一个忠诚的伙伴。
再说说它的适应性吧，那也是杠杠的！不管是高温环境还是低温环
境，它都能正常工作，一点儿也不娇气。
这要是换做人，有的人可能就受不了啦，得喊热喊冷的，可它不会哟！
你说这电机驱动系统是不是很厉害？咱生活中好多地方都离不开它呢！它就像是一个默默无闻却又至关重要的英雄，为我们的生活提供着便利和动力。
咱可得好好珍惜它，让它更好地为我们服务呀！反正我是觉得它特别重要，你难道不这么认为吗？
原创不易，请尊重原创，谢谢!。
汽车驱动系统工作原理
汽车驱动系统工作原理汽车驱动系统是汽车的核心部件之一，负责将发动机的动力传输到汽车的驱动轮上，推动汽车前进。
汽车驱动系统的工作原理涉及到多个要素，包括发动机、传动系统和车轮。
一、发动机工作原理发动机是汽车驱动系统的动力来源，其工作原理是将燃料和空气通过内燃机的燃烧过程转化为机械能。
一般来说，汽车常用的发动机类型有内燃机和电动机两种。
1. 内燃机内燃机可分为汽油发动机和柴油发动机。
汽油发动机通过内燃爆炸产生的动力推动汽车前进，而柴油发动机则是通过压缩燃烧产生的高温高压气体将活塞推动起来，驱动汽车。
2. 电动机电动车采用电动机作为动力源，其工作原理是通过电池组释放储存的电能，驱动电动机转动，从而推动汽车前进。
电动机相比内燃机在能源利用效率上更高，且更环保。
二、传动系统工作原理传动系统是汽车驱动系统中连接发动机和车轮的关键部件，其主要任务是将发动机的转速和扭矩传递到车轮上。
传动系统一般包括离合器、变速器和差速器三个组成部分。
离合器的作用是将发动机的动力传输到变速器上。
当驾驶员踏下离合器踏板时，离合器将发动机与变速器分离，不再传输动力，从而实现换挡操作。
2. 变速器变速器是将发动机的动力通过齿轮的组合实现转速和扭矩的调节。
它可以根据汽车行驶的速度和负载的要求，调整发动机输出的转速和扭矩，并将其传递到车轮上，实现车速的调节。
3. 差速器差速器是连接两个驱动轴的装置，主要用于解决转向时内外轮速度差异的问题。
当汽车转弯时，差速器可以使两个驱动轮以不同的速度旋转，从而保证汽车的高速稳定性和转弯半径。
三、驱动轮工作原理驱动轮是汽车驱动系统中最终将动力传递到地面的部件，其工作原理取决于驱动系统的类型。
常见的驱动类型有前驱动、后驱动和四驱动。
1. 前驱动前驱动汽车的驱动轮是前轮，其工作原理是将发动机的动力传递到前轮上，从而推动汽车前进。
前驱动具有较高的行驶稳定性和操控性能，但在一些特殊路况下可能会出现打滑的情况。
后驱动汽车的驱动轮是后轮，其工作原理是将发动机的动力传递到后轮上，推动汽车前进。
混合动力汽车发动机及驱动电机系统
（二轮驱动（前轮驱动）认
证模式）
混合动力汽车发动机和驱动电机系统检修
混合动力汽车配备了高压电系统，在进行驱动电机系统检修的时候要注 意以下几点：
1）维修人员必须经过高压电安全的专业训练后，方可工作。 2）车辆高压电系统线路和连接器均为橙色，注意与普通线路进行区分。 3）在检查或维修高压系统之前，务必遵守所有的安全措施。例如佩戴绝缘手 套、使用绝缘工具。 4）按照维修规范进行高压电断电，确认安全后方可进行检查或维修。
增程器（发动机+发电机）
电动机
串联式混合动力汽车发动机技术参数
雪弗兰沃蓝达的发动机是一台输出功率63千瓦的1.4升直列四缸传统汽油 发动机
最大马力（ps） 排量（L）
最大功率 (kW/ rpm)
最大扭矩 (N·m/ rpm)
工作方式
气缸数
升功率
86 1.4 63/4800
126/4250 自然吸气
发动机和驱动电机系统检查项目
燃油压力测试 1）卸掉燃油管路里的压力。 2）连接燃油压力表。
燃油压力表连接示意图
混合动力汽车发动机和驱动电机系统检修
燃油压力测试 3）连接智能诊断仪，执行主动测试功能，使燃油泵持续工作。
发动机和驱动电机系统检查项目
燃油压力测试 4）测量燃油压力。 标准燃油压力值：304~343kPa（参照丰田卡罗拉混动版） 如果燃油压力值大于标准值，则更换燃油压力调节器总成。 如果燃油压力值小于标准值，则需要对燃油供给系统进行检查。 5）退出智能诊断仪的主动测试功能，使燃油泵停止工作。 6）将发动机置于保养模式。
逆变器主要的功能是将动力电池输入的直流电（DC）转换为三相交流电（AC）。
电机控制器可变电压系统
汽车动力系统前驱后驱和四驱的优势和劣势
汽车动力系统前驱后驱和四驱的优势和劣势汽车动力系统：前驱、后驱和四驱的优势和劣势引言：汽车动力系统是指驱动车辆运动的力量来源。
在市场上，前驱、后驱和四驱是最常见的三种动力系统。
每种动力系统都有其独特的优势和劣势。
本文将对前驱、后驱和四驱的优势和劣势进行探讨。
1.前驱动力系统前驱动力系统是指汽车驱动力传递到前轮的系统。
以下是前驱动系统的优势和劣势。
优势：首先，前驱动力系统相对较简单，并且制造成本较低。
由于发动机和传动系统在车辆前部，可释放出更多车内空间，适合家庭或小型城市汽车。
其次，前驱动力系统提供更好的牵引力，在雨天或湿滑路面上更容易掌握车辆。
此外，前驱车辆通常更节省燃料，因为它们比其他动力系统更轻。
劣势：然而，前驱动力系统存在一些劣势。
首先，它的操控性相对较差，特别是在高速行驶或弯道行驶时。
由于发动机重量分布在前部，加速时容易出现前轮失去抓地力的情况，称为“驱动失效”。
此外，前驱车辆在艰难的越野或低牵引力的道路上可能会遇到困难。
2.后驱动力系统后驱动力系统是指汽车驱动力传递到后轮的系统。
以下是后驱动系统的优势和劣势。
优势：首先，后驱动力系统提供更好的平衡和操控性能，尤其是在高速行驶或弯道行驶时。
发动机的重量分布在车辆后部，使得后驱车辆更容易通过转向控制。
此外，后驱车辆在起步时能更好地将驱动力传递到地面，提供更好的加速性能。
劣势：然而，后驱动力系统也存在一些劣势。
首先，制造成本相对较高，因为驱动力系统更为复杂，还需要驱动轴和差速器。
其次，后驱车辆在低牵引力的路面上会变得不稳定，容易失去控制。
此外，由于发动机重量分布在后部，后驱车辆的车内空间相对较小。
3.四驱动力系统四驱动力系统是指汽车的所有轮胎都能送动力的系统。
以下是四驱系统的优势和劣势。
优势：首先，四驱动力系统提供更好的牵引力和稳定性，特别是在崎岖不平的越野道路或低牵引力的路面上。
其次，四驱车辆通常具备更强的上坡能力和越野性能，使得驾驶者可以应对各种复杂的路况。
电动汽车电机驱动系统的组成
电动汽车电机驱动系统的组成电动汽车电机驱动系统是电动汽车的核心部件，它由多个组成部分组合而成，共同实现电动汽车的动力输出和驱动功能。
本文将从电机、电控系统和电池系统三个方面介绍电动汽车电机驱动系统的组成。
1. 电机电动汽车的电机是实现动力输出的关键组件。
电动汽车电机通常采用交流异步电机或永磁同步电机。
交流异步电机结构简单、成本较低，但效率相对较低；永磁同步电机具有高效率、高功率密度和良好的动力性能，但成本较高。
电机通过电流控制器控制电流大小和方向，实现电机转速和扭矩的调节，从而满足车辆不同驾驶工况下的需求。
2. 电控系统电动汽车的电控系统是控制电机工作状态和调节电机性能的关键。
电控系统由电流控制器、逆变器和电控单元等组成。
电流控制器根据驾驶员的需求和车辆状态，通过调节电机的电流大小和方向，控制电机的转速和扭矩。
逆变器则将电池系统提供的直流电转换为交流电供给电机。
电控单元负责监测和控制电池系统、电机系统和车辆系统之间的信息交互，确保各个系统的协调运行。
3. 电池系统电动汽车的电池系统是提供电能的关键组成部分。
电池系统通常采用锂离子电池、镍氢电池或铅酸电池等。
锂离子电池具有高能量密度、长寿命和低自放电率等优点，成为目前电动汽车最常用的电池类型。
电池系统通过电池管理系统监测和管理电池的状态，包括电池的电量、温度、电压和健康状况等。
电池管理系统可以优化电池的充放电过程，保证电池的安全性和稳定性，延长电池的使用寿命。
电动汽车的电机驱动系统由电机、电控系统和电池系统三个主要部分组成。
电机作为动力输出的关键，通过电流控制器调节电流大小和方向，实现转速和扭矩的控制。
电控系统负责控制电机的工作状态和性能，确保电机的稳定运行。
电池系统提供电能，并通过电池管理系统监测和管理电池状态，保证电池的安全性和稳定性。
这三个部分相互协作，共同实现电动汽车的驱动功能。
通过不断的技术创新和发展，电动汽车的电机驱动系统将进一步提升性能，满足人们对环保、高效、安全的出行需求。
纯电动汽车的电机驱动系统
1 2驱动电机系统是电动汽车三大核心系统之一，是车辆行驶的主要驱动系统，其特性决定了车辆的主要性能指标，直接影响车辆动力性、经济性和用户驾乘感受。
由电动机、固定速比减速器和差速器等构成的电动机中央驱动系统，这种驱动系统中，由于没有离合器和变速器，因此可以减少机械传动装置的体积和质量。
它与前轮驱动横向布置发动机的燃油汽车的结构形式相似，将电动机、固定速比减速器和差速器集成一体，两根半轴连接两个驱动车轮，这种布置形式在小型电动汽车上应用最为普遍。
本文将以北汽新能源EV200车型所采用的驱动电机系统为例来介绍相关技术。
1.驱动电机系统介绍驱动电机系统由驱动电机、驱动电机控制器(MCU)构成，通过高低压线束、冷却管路与整车其他系统连接，如图1所示。
整车控制器(VCU)根据加速踏板、制动踏板、挡位等信号通过CAN网络向电机控制器MCU发送指令，实时调节驱动电机的扭矩输出，以实现整车的怠速、加速、能量回收等功能。
电机控制器能对自身温度、电机的运行温度、转子位置进行实时监测，并把相关信息传递给整车控制器VCU，进而调节水泵和冷却风扇工作，使电机保持在理想温度下工作。
驱动电机技术指标参数，如表1所示，驱动电机控制器技术参数如表2所示。
图1 驱动电机系统结构表1 驱动电机技术参数类型永磁同步基速1228r/min转速范围0~9000r/min额定功率30kW峰值功率53kW额定扭矩102N.m峰值扭矩180N.m(相当于2.0排量的汽油机)重量45kg表2 驱动电机控制器技术参数技术指标技术参数直流输入电压336V工作电压范围265~410V控制电源12V控制电源电压范围9~16V(所有控制器具有低压电路控制)标称容量85kVA重量9kgMCU(E machine and inverter )-Motor Control UnitMCU主要集成两部分一部分是电机,和逆变器,他主要作用根据油门踏板和制动踏板的输入,去控制电机的动力输出以及能力制动回收。
混合动力汽车的电动驱动系统原理解析
混合动力汽车的电动驱动系统原理解析混合动力汽车作为一种新兴的汽车动力形式，以其独特的电动驱动系统受到了广泛的关注。
本文将对混合动力汽车的电动驱动系统原理进行详细解析，帮助读者对其工作原理有一个更清晰的理解。
一、混合动力汽车的基本原理混合动力汽车是指同时搭载了传统内燃机和电动机两种动力系统的汽车。
其工作原理可以简单概括为：内燃机驱动发电机发电，将电能储存于电池中，电池再为电动机提供动力，进而驱动汽车。
二、电动驱动系统的组成部分1. 内燃机：混合动力汽车的内燃机通常采用燃油发动机，其作用是作为发电机的动力源，通过燃烧燃料产生动力，并将部分动力转化为电能。
2. 发电机：发电机是内燃机的辅助设备，负责将内燃机输出的机械能转化为电能，并将电能储存于电池中。
发电机工作时会根据系统需求自动调节功率输出。
3. 电池：电池是混合动力汽车的储能装置，用于存储通过发电机产生的电能。
电池通常采用锂离子电池或镍氢电池，具有较高的储能密度和循环寿命。
4. 电动机：电动机是混合动力汽车的主要动力提供者，负责将储存在电池中的电能转化为机械能，驱动汽车前进。
电动机一般采用交流异步电动机或永磁同步电动机。
5. 控制器：控制器是混合动力汽车电动驱动系统的核心，负责监控各个部件的工作状态、协调内燃机和电动机之间的能量转换和分配，并根据驾驶员的操作和行驶条件控制动力系统的工作方式。
三、电动驱动系统的工作模式混合动力汽车的电动驱动系统具有多种工作模式，主要包括以下几种：1. 纯电动模式：当电池电量充足时，电动驱动系统会优先选择纯电动模式，仅由电动机驱动汽车前进，不消耗任何燃料。
2. 混合模式：当电池电量较低或需要快速加速时，内燃机会启动工作，同时发电机为电池充电，并通过电动机提供额外动力，以提高汽车的驶程和动力性能。
3. 内燃机驱动模式：当电池电量极低或需要高速巡航时，电动驱动系统会将内燃机作为主要的动力提供来源，发电机维持电池电量，电动机暂停工作。
汽车驱动系统工作原理
汽车驱动系统工作原理汽车驱动系统是指将发动机的动力传递到车轮上，使汽车能够行驶的系统。
它是汽车运行的核心组成部分，决定了汽车的性能和驾驶体验。
本文将介绍汽车驱动系统的三种常见类型和它们的工作原理。
一、前驱动系统前驱动系统是指将发动机的动力传递给前轮，使它们成为驱动轮的系统。
这种驱动方式常见于小型、经济型汽车。
它的工作原理如下：1. 发动机产生动力：发动机通过燃烧汽油或柴油产生高温高压气体，推动活塞运动产生机械动力。
2. 变速器将动力传递给传动轴：发动机的动力通过变速器的齿轮传递给传动轴。
3. 传动轴传递动力：传动轴将动力传递给前桥，同时引导轴向转动的动力传到驱动轮。
4. 驱动轮转动：前桥传递的动力使驱动轮产生旋转，推动汽车行驶。
前驱动系统的优点是传递效率高，制动平衡好，对驾驶员操控要求低。
然而，前驱车在转弯时会有明显的推力反应，降低了车辆的稳定性。
二、后驱动系统后驱动系统是指将发动机的动力传递给后轮，使它们成为驱动轮的系统。
这种驱动方式常见于高性能、豪华、跑车等型号。
它的工作原理如下：1. 发动机产生动力：发动机通过燃烧汽油或柴油产生高温高压气体，推动活塞运动产生机械动力。
2. 变速器将动力传递给传动轴：发动机的动力通过变速器的齿轮传递给传动轴。
3. 传动轴传递动力：传动轴将动力传递给后桥，同时引导轴向转动的动力传到驱动轮。
4. 驱动轮转动：后桥传递的动力使驱动轮产生旋转，推动汽车行驶。
后驱动系统的优点是操控性好，传递力量均匀，车辆稳定性高。
然而，后驱车的制动不如前驱车那么平衡，对驾驶员的操控要求较高，且生产成本较高。
三、四驱动系统四驱动系统是指将发动机的动力同时传递给四个车轮的系统。
这种驱动方式常见于越野车、SUV等型号。
它的工作原理如下：1. 发动机产生动力：与前述相同。
2. 变速器将动力传递给传动轴：与前述相同。
3. 传动轴传递动力：与前述相同。
4. 驱动轮转动：四驱车通过液力传动装置或齿轮装置将动力均匀地传递给四个车轮，使其产生旋转并推动汽车行驶。
动力与驱动系统设计优势分析
动力与驱动系统设计优势分析动力与驱动系统是机械设备的重要组成部分，其设计优劣直接影响到机械设备的性能、能耗和使用寿命等方面。
以下是对动力与驱动系统设计优势的分析：一、高效率优秀的动力与驱动系统设计应具有高效率的特点。
通过采用高效的动力源和驱动装置，以及优化的传动系统设计，可以使机械设备在运转过程中产生的能量损失最小化，从而提高设备的整体效率。
这种设计优势不仅可以降低能源成本，还可以提高生产效率，使得机械设备在相同时间内生产更多的产品。
二、高可靠性动力与驱动系统需要长时间运行，因此必须具备高可靠性。
优秀的设计应该考虑到系统的稳定性、故障恢复能力和抗干扰能力。
通过采用高质量的材料、可靠的电路设计和抗干扰技术，可以保证动力与驱动系统在各种恶劣环境下都能稳定运行，不会出现故障或异常情况，从而保证机械设备的可靠性和生产效率。
三、低能耗低能耗是动力与驱动系统设计的另一个重要优势。
优秀的设计应该考虑到能源的有效利用和节能减排，采用高效的能源转换技术和节能控制策略，使机械设备在运行过程中的能源消耗降到最低。
这不仅可以降低生产成本，还可以减少对环境的影响，实现可持续发展的目标。
四、高适应性优秀的动力与驱动系统设计还应具有高适应性的特点。
系统应能适应不同的工作环境和任务需求，并能根据实际情况进行灵活调整。
这种适应性设计可以提高机械设备的适应性和灵活性，使其能够适应不同的生产需求和变化，从而提高生产效率和产品质量。
五、易于维护和保养动力与驱动系统的维护和保养是机械设备运行过程中必不可少的一部分。
优秀的设计应该考虑到系统的可维护性和易维修性，使得机械设备的维护和保养变得更加简单和方便。
这可以降低维修成本，缩短维修时间，提高机械设备的可用性和生产效率。
总之，优秀的动力与驱动系统设计应具备高效率、高可靠性、低能耗、高适应性和易于维护和保养等特点。
这些优势可以使得机械设备的性能得到最大化的发挥，提高生产效率和产品质量，同时还能降低成本和减少对环境的影响。
汽车四轮驱动系统的工作原理
汽车四轮驱动系统的工作原理汽车四轮驱动系统是指能够将动力传递给所有四个车轮的系统。
它通常用于提高汽车的牵引力、稳定性和驾驶性能。
本文将详细介绍汽车四轮驱动系统的工作原理，包括传统四轮驱动和先进的四轮驱动技术。
一、传统四轮驱动系统传统四轮驱动系统由发动机、传输机构、差速器和四个车轮组成。
当发动机提供动力时，通过传输机构将动力传递到前、后两个差速器。
而差速器的作用是使两侧车轮在转弯时可以自由旋转，以避免驱动轮之间的滑动。
前后两个差速器通过传动轴将动力传递给前后的车轮，使车辆能够前进。
二、先进的四轮驱动系统随着技术的发展，汽车四轮驱动系统也得到了不断改进和创新。
以下是几种先进的四轮驱动技术：1. 全时四轮驱动系统：这种系统能够实时调节前后轮之间的动力分配比例。
通过传感器和计算机控制单元（ECU），系统可以根据驾驶条件和路面状况智能地调整前后轮的动力分配，以提供最佳的牵引力和稳定性。
2. 可变扭矩分配系统（VTM-4）：这种系统可以根据车辆需要自动调整各个车轮的扭矩分配。
它能够根据车辆的牵引力需求和轮胎的抓地力智能地控制发动机输出的扭矩分配到前后轮之间，以提供更好的防滑性能。
3. 智能四轮驱动系统：这种系统结合了传感器、计算机控制单元和多个驱动模式，能够根据不同的驾驶条件和需求智能地调整前后轮的动力输出。
例如，在普通道路行驶时，系统可以将80%的动力传递给前轮，以提供更好的燃油经济性。
而在恶劣的路况下，系统可以将更多的动力传递给后轮，以提供更强的牵引力。
总结：汽车四轮驱动系统是汽车动力传递和控制的重要组成部分，它通过合理分配动力到各个车轮，提高了汽车的牵引力和行驶稳定性。
传统的四轮驱动系统在实际应用中已经得到广泛应用，而先进的四轮驱动技术则进一步提升了汽车的整体性能。
随着技术的不断进步，未来的汽车四轮驱动系统将会更加智能化和高效化，以满足驾驶者对安全性和性能的要求。
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第四章动力驱动及定位学习要点主要了解机电一体化系统中常用驱动元件的特点、工作原理和驱动方法。
重点放在怎样为系统选择合理的驱动方案、合适的驱动元件以及驱动元件的选择计算方法。
具体学习要求如下：1．了解机电一体化系统中常用驱动元件的特点和驱动方法。
2．了解常用定位机构的组成及特点。
3．熟悉驱动装置的特性和技术要求。
4．熟悉步进电机、直流电机。
5．掌握直流电机和步进电机的特点，选择计算方法，直流电机的主要调速方法。
一、驱动装置的特点及技术要求（一）驱动装置的特点驱动装置包括驱动元件和执行机构，与动力源、控制、传感及测试等部分联系密切。
要求：响应速度快，动态性能好，动作灵敏度高，便于集中控制。
技术特点：效率高、体积小、重量轻、自控性强、可靠性高等。
（二）驱动装置的技术要求主要性能指标：精度、稳定性、快速性、可靠性。
1.精度（精确性）精确性的影响因素：传动误差，传动链的刚度，传感器的精度，接口电路的转换精度等都会影响系统的精度，系统的精度包括静态精度和动态精度。
传动误差由两部分组成，伺服带宽以内的低频分量（齿轮传动、丝杠螺母传动的回程误差）和伺服带宽以内的高频分量（传动机构的传动误差），它对系统性能的影响程度与其在系统中所处的位置有关。
(1) 2设G 2(s)环节有误差，把它等效于无误差环节G '2(s)和扰动输入信号R N (s),不考虑其他环节的误差。
)(1)()()()(1)()()()()()('2'2s G s G s G s G s G s G s G s G s R s Y s M c M c +=+==Φ ( 设R N (s)=0 ) 则系统对于扰动输入的输出传递函数为：)()()(11)()()(11)()()('2s G s s G s G s G s G s R s Y s M c N N N Φ=+=+==Φ ( 设R(s)=0 ) )()()()(s R s G s s Y N N Φ= 对于一个具有良好工作性能的伺服驱动系统，它的传递函数应具有以下特性:1) 在频率特性的中低频段有1|)(|;1|)(|>>≈Φs G s ，则：1)()()()(<<Φ=s G s s R s Y N N 即：误差的低频分量对系统的输出精度几乎没有影响。
2) 在频率特性的高频段有1|)(|;1|)(|<<<<Φs G s ，则；1)()()()(≈Φ=s G s s R s Y N N 即：误差的高频分量几乎被一比一的馈送到系统的输出，所以对输出精度影响很大。
(2)前向通道上闭环之后环节G 4(s)的误差对输出精度的影响设G 4(s)环节有误差，可把它等效于无误差环节G '4(s)和扰动输入信号R N (s),不考虑其他环节的误差。
系统对于扰动输入的输出传递函数为：)()(s R s Y N N = ( 设R(s)=0 )即：闭环之后传动环节误差的低频分量和高频份量都会影响系统的输出精度。
(3)前向通道上闭环之前环节G 1(s)的误差对输出精度的影响设G 1(s)环节有误差，可把它等效于无误差环节G '1(s)和扰动输入信号R N (s),不考虑其他环节的误差。
与（1）比较可知，系统对于扰动输入的输出传递函数为：)()()(s R s s Y N N Φ= 对于一个具有良好工作性能的伺服驱动系统，它的传递函数应具有以下特性:1) 在频率特性的中低频段1|)(|≈Φs ，则)()(s R s Y N N =上式说明：误差的低频分量相当于系统输入的一部分，它直接影响系统的输出精度。
2) 在频率特性的高频段1|)(|<<Φs ，则)(||)(||)(||)(|s R s R s s Y N N N <<⋅Φ=上式说明：误差的高频分量对系统的输出精度几乎没有影响。
(4)反馈通道上环节G 3(s)的误差对输出精度的影响设G 3(s)环节有误差，可把它等效于无误差环节G '3(s)和扰动输入信号R N (s),不考虑其他环节的误差。
系统对于扰动输入的输出传递函数为：)()()(s R s s Y N N Φ=影响情况与G 1(s) 相同，即反馈通道上误差的低频分量直接影响系统的输出精度，高频分量对系统的输出精度几乎没有影响。
例4.1 已知某电机驱动的直线位置伺服系统如图所示，试分析各个环节的误差对输出精度的影响。
高频分量对输出精度几乎没有影响。
因此要使该电路的静态精度高，可以允许存在一定的高频噪声。
(2)齿轮减速器：位于前向通道闭环之内，误差的低频分量不影响输出精度，高频分量对输出精度有影响。
因此允许减速器有一定的传动间隙。
(3)丝杠螺母机构：位于闭环之后的输出通道，误差的低频分量和高频分量都会影响输出精度。
因此丝杠螺母机构必须有较高的精度，才能保证输出精度。
(4)传感器及信号处理电路：位于反馈通道闭环之内，误差的低频分量对输出精度和系统的稳定性都有影响，高频分量不影响输出精度。
因此传感器及信号处理电路的静态精度要高，可以允许存在一定的高频噪声。
思考题1：试分析图示传动系统中，齿轮减速器的传动误差对工作台输出精度的影响？分析：齿轮减速器位于电机之后，前向通道的闭环之外，齿轮减速器的传动误差的低频分量和高频分量都不能通过闭环控制来消除，都将影响工作台的输出精度。
思考题2：如图所示的位置控制系统，试分析齿轮的传动误差对工作台输出精度的影响。
分析：图示位置控制系统属于开环控制系统，没有检测装置，不对位置进行检测和反馈，所以齿轮减速器的传动误差（误差的高频分量）和回程误差（误差的低频分量）将直接影响工作台的输出精度。
2．稳定性稳定性是系统正常工作的首要条件。
当系统受到外界干扰动（负载的变化、电源电压和频率的波动、环境变化引起的元件参数变化等）作用后，输出偏离平衡状态，当扰动取消后，系统逐步恢复到平衡状态，则系统是稳定的。
稳定性与振动，热效应和环境因素有关。
要提高抗震性就必须提高执行装置的固有频率（>50～100HZ ），并需要提高系统的阻尼能力（ξ）。
传动机构、传感器及信号处理电路、驱动元件的性能都会影响系统的稳定性。
KJ f M ∑=2ξ; K=k e k T /i ∑f ——粘性阻尼系数N/m 2s; K ——系统的开环放大倍数, k e ——执行装置之前的系统各环节的放大倍数; k T ——执行装置的力矩放大倍数.J ∑M ——所有传动件的转动惯量折算到输出轴上的值；i ∑——执行装置的总转速自比。
稳定性取决于阻尼比ξ和放大倍数K; ξ增大有利于系统的稳定性；放大倍数K 太大不利于系统的稳定性（虽然可提高稳态精度）；所以选择较大的传动比i ∑，有利于系统的稳定性，但会造成系统的结构不紧凑，固有频率的降低，传动误差增大。
对于开环系统，不存在稳定性问题。
3．快速性系统的快速性取决于系统的频率特性和驱动系统的加速度。
提高系统的快速性的措施有：✓ 提高系统的带宽，减小阻尼，提高伺服元件的加速度✓ 增加传动系统的刚度，减少折算惯量，减少摩擦力✓ 提高驱动元件的驱动力P89图4.8 位置控制系统为二阶系统()22222111111111)(n n nVP V V PP V P V P V P s T K s T s T K K sT sK s sT K s sT K s ωξωω++=++=++=⋅+⋅+⋅+⋅=Φ当ξ=1时为临界阻尼状态，输出：)1(1)(t e t y n t n ωω+-=-；误差为：)1()(1)(t e t y t e n t n ωω+=-=-当5.6,01.0)1(≈=+-t t e n n t n ωωω时ξ=1，无超调量临界控制状态时的偏差与定位时间4．可靠性可靠性、抗干扰性和运行安全性是确定机电一体化系统使用价值和使用功效的主要指标。
机电一体化系统是可维修系统，可靠性用持续可用性来表示。
AP T T T V +=；T 为工作时间；T A 为停机时间 可以通过提高系统元件本身的可靠性，各元件之间的合理布置，对系统增加故障检测，过载保护等措施来提高。
二、动力驱动元件动力驱元件：交流伺服电机、直流伺服电机、步进电机和电液、电气、伺服阀等。
特点：可以输出一定的运动和力，但工作特性差异很大，应用范围也不相同。
对驱动元件的要求：(1)功率密度大 Pw=P/W; P 为输出功率，W 为重量。
(2)快速性好，即加减速的扭矩大，频率特性好。
(3)位置控制精度高，调速范围宽 (速比1∶10000以上)，低速平稳。
(4)振动小，噪声小。
(5)可靠性高，寿命长。
(6)效率高，节约能源。
（一） 步进电机步进电机是一种将电脉冲转换成机械位移的变换器，分为转动式和直线式。
步进电机由于输出功率小，又称为伺服式步进电机，快速步进电机；输出转矩大于10N.m 的称为功率步进电机。
1.步进电机种类：1）可变磁阻式（VR）步进电机(反应式步进电机)：特点：转子无绕组，定子有绕组，由定子绕组通电产生反应力矩作用产生步进。
结构简单，工作可靠，运行频率高，步距角小（0.75︒～9︒）；应用于工业机器人，数控机床等。
2）永磁式（PM）步进电机:特点：转子为永磁铁，转子转动靠与定子绕组所产生的电磁力相互吸引或排斥来实现。
控制功率小、效率高、结构简单、步距角大（1.8︒～18︒）3）混合式（HB）步进电机( 永磁式反应式步进电机):特点：步距角小，控制功率小，结构复杂，成本高。
2.通电方式：步进电机通电方式不同，产生的步距角也不同，以三相为例。
1）三相单三拍通电方式：（反应式步进电机）很少用，高速时易失步。
按A－B－C－A－B－C 的顺序通电，转子按逆时针方向转动。
按A－C－B－A－C－B 的顺序通电，电机按顺时针反方向转动。
其转速取决于各相控制绕组通电与断电的频率，旋转方向取决于控制绕组轮流通电的顺序，角位移量则取决于输入脉冲的数目。
“三相”是指三相步进电动机，“单”是指每次只有一相控制绕组通电。
控制绕组每改变一次通电方式称为“一拍”，“三拍”是指经过三次改变通电方式为一个循环。
每一拍转子转过的角度为步距角α，图示三相单三拍运行时α= 30°。
2）三相双三拍通电方式：运转平稳、输出转矩大，发热也大。
当控制绕组的通电方式为AB－BC－CA－AB 或AB－CA－BC－AB时，即每拍同时有两相绕组通电，三拍为一个循环。
3）三相六拍通电方式：运转平稳、转矩也比较大，步距角减小，精度也得到提高，应用多。
当控制绕组的通电方式为A －AB －B －BC －C －CA －A 或A －AC －C －CB －B －BA －A 即一相通电和两相通电间隔地轮流进行，完成一个循环需要经过六次改变通电状态时。