电机培训资料.pptx
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永磁同步电动机( PMSM)系统具有高控制精度、高转矩密度、良 好的转矩平稳性以及低噪声的特点, 通过合理设计永磁磁路结构能 获得较高的弱磁性能, 提高电动机的调速范围, 因此在电动车驱动方 面具有较高的应用价值, 已经受到国内外电动汽车界的高度重视, 并 在日本得到了普遍的应用 , 是一种比较理想的电动汽车驱动系统。
永磁同步电动机( PMSM)系统具有高控制精度、高转矩密度、良 好的转矩平稳性以及低噪声的特点, 通过合理设计永磁磁路结构能 获得较高的弱磁性能, 提高电动机的调速范围, 因此在电动车驱动方 面具有较高的应用价值, 已经受到国内外电动汽车界的高度重视, 并 在日本得到了普遍的应用 , 是一种比较理想的电动汽车驱动系统。
日本电机工程研究实验室与其它公司合作推出采用双层永磁 体的内置式永磁同步电机, 提高了电机的交轴电导, 使电机转 矩增加10%, 最大效率区增10% , 最大峰值效率可达97%以上, 主要运行区域效率可大于93%。 (2)降低转矩脉动 在抑制转矩脉动方面, 通常通过对电机结构进行优化设计来 实现。例如: 采用不均匀气隙, 在转子上分布圆形孔洞, 优化定 子齿形, 优化磁极形状等等。图2为一种新型永磁体形状设计。 磁桥宽度保持不变, 随着角度θ变小, 转矩脉动和齿槽转矩减小。
各种电机的介绍及对比
永Βιβλιοθήκη Baidu电动机驱动系统
永磁电动机既具有交流电动机的无电刷结构、运行可靠等优点, 又 具有直流电动机的调速性能好的优点, 且无需励磁绕组, 可以做到体 积小、控制效率高, 是当前电动车用电动机研发与应用的热点。 永磁电动机驱动系统可以分为无刷直流电动机(BLD2CM)系统和永 磁同步电动机(PMSM)系统。无刷直流电动机(BLDCM)系统具有转 矩大、功率密度高、位置检测和控制方法简单的优点, 但是由于换 相电流很难达到理想状态, 因此会造成转矩脉动、振动噪声等问题。 对于车速要求不太高的电动汽车驱动领域,BLDCM系统具有一定的 优势, 得到了广泛的重视和普遍应用。
各种电机的介绍及对比
开关磁阻电动机驱动系统 以开关磁阻电动机( SRM)为代表的磁阻电动机是一种 很有发展前途的电动机驱动系统。SRM是一种没有任何 形式的转子导体和永久磁体的无刷电动机, 它的定子磁 极和转子磁极都是凸的。SRM具有转子结构简单可靠、 在较宽转速和转矩范围内高效运行、响应速度快等优点。 但SRM在振动、噪声、转矩脉动、控制方式等方面还有 许多问题需要解决,目前应用还受到限制。
各种电机的介绍及对比
永磁同步电机的运用
日本电动车用永磁同步电机状况 日本1965年就开始研制电动车, 于1967 年成立了日本电动车 协会。由于永磁同步电机的性能优良, 所以一经问世就受到日 本汽车公司的青睐。1996年, 丰田汽车公司的电动车RAV4就 采用了东京电机公司的插入式永磁同步电机作为驱动电机,其 下属的日本富士电子研究所研制的永磁同步电机可以达到最 大功率50 kW, 最高转速1 300 r/min。1998年1月, 尼桑公司 研发的新一代电动小客车在美国加利福尼亚州投入使用。驱 动电机采用了钕铁硼材料, 电机体积很小。表2为该电动车驱 动电机的技术指标。
各种电机的介绍及对比
感应电动机驱动系统 感应电动机现在普遍采用变频驱动方式, 常见的变频控
制技术有三种: V /F控制、转差频率控制、矢量控制。 20世纪90年代以前主要以脉冲宽度调制( PWM)方式实 现V/F控制和转差频率控制, 但这两种控制技术因转速控 制范围小、转矩特性不理想,而对于需频繁起动、加减速 的电动汽车不太适用。近几年, 电动汽车感应电动机主 要采用矢量控制技术。
在电动汽车领域最早使用的就是直流电动机。直流电 动机结构简单, 易于控制, 具有良好的电磁转矩控制特性, 但是由于采用机械换向结构, 维护困难, 并产生火花, 容 易对无线电产生干扰, 这对高度智能化的未来电动汽车 是致命的弱点。另外,直流电动机驱动系统体积大、制造 成本高、速度范围有限、能量密度较低, 这些都限制和 妨碍了直流电动机在电动汽车中的进一步应用。
永磁同步电机原理及运用
——赛盈公司 王庆
介绍
各种电机的介绍及对比 永磁同步电机的原理 永磁同步电机的运用及方案
各种电机的介绍及对比
目前在用或开发的电动车用电动机主要有直流电动机 (DCM) 、感应电动机( IM) 、永磁电动机( PM) 、开关 磁阻电动机( SRM)四类。下面分别对几种电气驱动系统 进行简要分析和说明 , 其总体比较见表1。 直流电动机驱动系统
行的特殊环境以及电驱动车辆自身的特点, 对驱动 电机的技术要求主要是: (1) 体积小、重量轻; 有较高的功率和转矩密度; (2)要求在宽速域范围内, 电动机和驱动控制器都有较 高的效率; (3)有良好的控制性能以及过载能力, 以提高车辆的起 动和加速性能。：
永磁同步电机的优点
提高电机转矩特性 (1)提高输出转矩
永磁同步电机的运用
欧洲电动车用永磁同步电机状况
在法国VEDEL IC电动车计划中, PSA电动车动力 传动系统生产商Moteurs Leroy - Somer在1997 年改进了驱动电机。选择的新型驱动电机即为3相 永磁同步电机。电机的性能指标如表3所示：
永磁同步电机的热点及趋势
作为车辆电驱动系统的中心环节, 驱动电机的 总体性能是设计研制技术的关键之一 。根据车辆运
各种电机的介绍及对比
永磁电动机驱动系统
永磁电动机既具有交流电动机的无电刷结构、运行可靠等优点, 又 具有直流电动机的调速性能好的优点, 且无需励磁绕组, 可以做到体 积小、控制效率高, 是当前电动车用电动机研发与应用的热点。 永磁电动机驱动系统可以分为无刷直流电动机(BLD2CM)系统和永 磁同步电动机(PMSM)系统。无刷直流电动机(BLDCM)系统具有转 矩大、功率密度高、位置检测和控制方法简单的优点, 但是由于换 相电流很难达到理想状态, 因此会造成转矩脉动、振动噪声等问题。 对于车速要求不太高的电动汽车驱动领域,BLDCM系统具有一定的 优势, 得到了广泛的重视和普遍应用。
永磁同步电动机( PMSM)系统具有高控制精度、高转矩密度、良 好的转矩平稳性以及低噪声的特点, 通过合理设计永磁磁路结构能 获得较高的弱磁性能, 提高电动机的调速范围, 因此在电动车驱动方 面具有较高的应用价值, 已经受到国内外电动汽车界的高度重视, 并 在日本得到了普遍的应用 , 是一种比较理想的电动汽车驱动系统。
日本电机工程研究实验室与其它公司合作推出采用双层永磁 体的内置式永磁同步电机, 提高了电机的交轴电导, 使电机转 矩增加10%, 最大效率区增10% , 最大峰值效率可达97%以上, 主要运行区域效率可大于93%。 (2)降低转矩脉动 在抑制转矩脉动方面, 通常通过对电机结构进行优化设计来 实现。例如: 采用不均匀气隙, 在转子上分布圆形孔洞, 优化定 子齿形, 优化磁极形状等等。图2为一种新型永磁体形状设计。 磁桥宽度保持不变, 随着角度θ变小, 转矩脉动和齿槽转矩减小。
各种电机的介绍及对比
永Βιβλιοθήκη Baidu电动机驱动系统
永磁电动机既具有交流电动机的无电刷结构、运行可靠等优点, 又 具有直流电动机的调速性能好的优点, 且无需励磁绕组, 可以做到体 积小、控制效率高, 是当前电动车用电动机研发与应用的热点。 永磁电动机驱动系统可以分为无刷直流电动机(BLD2CM)系统和永 磁同步电动机(PMSM)系统。无刷直流电动机(BLDCM)系统具有转 矩大、功率密度高、位置检测和控制方法简单的优点, 但是由于换 相电流很难达到理想状态, 因此会造成转矩脉动、振动噪声等问题。 对于车速要求不太高的电动汽车驱动领域,BLDCM系统具有一定的 优势, 得到了广泛的重视和普遍应用。
各种电机的介绍及对比
开关磁阻电动机驱动系统 以开关磁阻电动机( SRM)为代表的磁阻电动机是一种 很有发展前途的电动机驱动系统。SRM是一种没有任何 形式的转子导体和永久磁体的无刷电动机, 它的定子磁 极和转子磁极都是凸的。SRM具有转子结构简单可靠、 在较宽转速和转矩范围内高效运行、响应速度快等优点。 但SRM在振动、噪声、转矩脉动、控制方式等方面还有 许多问题需要解决,目前应用还受到限制。
各种电机的介绍及对比
永磁同步电机的运用
日本电动车用永磁同步电机状况 日本1965年就开始研制电动车, 于1967 年成立了日本电动车 协会。由于永磁同步电机的性能优良, 所以一经问世就受到日 本汽车公司的青睐。1996年, 丰田汽车公司的电动车RAV4就 采用了东京电机公司的插入式永磁同步电机作为驱动电机,其 下属的日本富士电子研究所研制的永磁同步电机可以达到最 大功率50 kW, 最高转速1 300 r/min。1998年1月, 尼桑公司 研发的新一代电动小客车在美国加利福尼亚州投入使用。驱 动电机采用了钕铁硼材料, 电机体积很小。表2为该电动车驱 动电机的技术指标。
各种电机的介绍及对比
感应电动机驱动系统 感应电动机现在普遍采用变频驱动方式, 常见的变频控
制技术有三种: V /F控制、转差频率控制、矢量控制。 20世纪90年代以前主要以脉冲宽度调制( PWM)方式实 现V/F控制和转差频率控制, 但这两种控制技术因转速控 制范围小、转矩特性不理想,而对于需频繁起动、加减速 的电动汽车不太适用。近几年, 电动汽车感应电动机主 要采用矢量控制技术。
在电动汽车领域最早使用的就是直流电动机。直流电 动机结构简单, 易于控制, 具有良好的电磁转矩控制特性, 但是由于采用机械换向结构, 维护困难, 并产生火花, 容 易对无线电产生干扰, 这对高度智能化的未来电动汽车 是致命的弱点。另外,直流电动机驱动系统体积大、制造 成本高、速度范围有限、能量密度较低, 这些都限制和 妨碍了直流电动机在电动汽车中的进一步应用。
永磁同步电机原理及运用
——赛盈公司 王庆
介绍
各种电机的介绍及对比 永磁同步电机的原理 永磁同步电机的运用及方案
各种电机的介绍及对比
目前在用或开发的电动车用电动机主要有直流电动机 (DCM) 、感应电动机( IM) 、永磁电动机( PM) 、开关 磁阻电动机( SRM)四类。下面分别对几种电气驱动系统 进行简要分析和说明 , 其总体比较见表1。 直流电动机驱动系统
行的特殊环境以及电驱动车辆自身的特点, 对驱动 电机的技术要求主要是: (1) 体积小、重量轻; 有较高的功率和转矩密度; (2)要求在宽速域范围内, 电动机和驱动控制器都有较 高的效率; (3)有良好的控制性能以及过载能力, 以提高车辆的起 动和加速性能。：
永磁同步电机的优点
提高电机转矩特性 (1)提高输出转矩
永磁同步电机的运用
欧洲电动车用永磁同步电机状况
在法国VEDEL IC电动车计划中, PSA电动车动力 传动系统生产商Moteurs Leroy - Somer在1997 年改进了驱动电机。选择的新型驱动电机即为3相 永磁同步电机。电机的性能指标如表3所示：
永磁同步电机的热点及趋势
作为车辆电驱动系统的中心环节, 驱动电机的 总体性能是设计研制技术的关键之一 。根据车辆运
各种电机的介绍及对比
永磁电动机驱动系统
永磁电动机既具有交流电动机的无电刷结构、运行可靠等优点, 又 具有直流电动机的调速性能好的优点, 且无需励磁绕组, 可以做到体 积小、控制效率高, 是当前电动车用电动机研发与应用的热点。 永磁电动机驱动系统可以分为无刷直流电动机(BLD2CM)系统和永 磁同步电动机(PMSM)系统。无刷直流电动机(BLDCM)系统具有转 矩大、功率密度高、位置检测和控制方法简单的优点, 但是由于换 相电流很难达到理想状态, 因此会造成转矩脉动、振动噪声等问题。 对于车速要求不太高的电动汽车驱动领域,BLDCM系统具有一定的 优势, 得到了广泛的重视和普遍应用。