电机驱动控制系统1
电机驱动系统名词解释
电机驱动系统名词解释
电机驱动系统名词解释
1.启动控制：启动控制又称为启动器控制或启动调节，它是电动机启动过程中所需的电器设备，是控制电动机转速的重要部件。
2.变频器：变频器是一种电机驱动系统，它使用电子元件将内部输入电源的频率及电压调节为固定频率，以控制和调整电机的转速及功率，从而控制电机的输出功率。
3.数字化控制装置：数字化控制装置是一种用于对电机驱动系统及其他控制设备进行数字化控制的装置，通常用于更精确地控制电机的转速及功率。
4.自动化控制器：自动化控制器是一种具有定时和定压功能的控制装置，用于自动控制电机的转速及功率，从而实现按指定要求控制电机。
5.传感器：传感器是一种装置，它可以感测到电机的运行状态，具有检测电机转速、功率、温度、负载和电流等功能。
使用传感器进行反馈可以精确地控制电机的输出功率。
6.驱动箱：驱动箱是电机驱动系统中主要的元件，由电机、变频器、启动装置及控制装置等组成，为整个驱动系统提供动力源。
新能源汽车驱动电机与控制系统 第一章 电机基础知识
任务1：电机基础知识
信息交互
规划决策
16
（三）电磁学基础知识
励磁绕组：根据其供电方式可以分为直流励磁绕组和交流励磁绕组。直流励磁绕组的优点在于其 可靠性高，但需要使用整流器，转子上也存在集电环与刷子摩擦产生火花等安全隐患。而交流励 磁绕组相对来说更为简单，不需要整流器，且不存在集电环和刷子的问题。但其缺点在于其输出 磁通较弱，需要使用铁心轴，增加铁损
B
磁滞损耗 由磁滞所产生的能量损耗称为磁滞损耗Ph
10 任务1：电机基础知识
（一）新能源汽车驱动系统概述
传动机构 传动机构指的是将电机输出的扭矩和转 速传递到汽车的主轴上，从而驱动汽车 行驶的机构，主要包含减速器和差速器 的两个部件。
11 任务1：电机基础知识
（一）新能源汽车驱动系统概述
电机的分类
12 任务1：电机基础知识
（二）新能源汽车对驱动电机的性能要求
任务1：电机基础知识
信息交互
规划决策
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（三）电磁学基础知识
电枢绕组：由一定数目的电枢线圈按一定的规律连接组成，他是直流电机的电路部分，也是感 生电动势，产生电磁转矩进行机电能量转换的部分。 电枢绕组分直流电枢绕组和交流电枢绕组两大类。它们分别用于直流电机和交流电机。
任务1：电机基础知识
信息交互
规划决策
(1)电机结构紧凑、尺寸小，封装尺寸有限，必须根据具体产品进行特殊设计。
(2)重量轻，以减轻车辆的整体重量。应尽量采用铝合金外壳，同时转速要高，以减轻整车的质
量，增加电机与车体的适配性，扩大车体可利用空间，从而提高乘坐的舒适性。
(3)可靠性高、失效模式可控，以保证乘车者的安全。
(4)提供精确的力矩控制，动态性能较好。
电机控制系统的工作原理及应用
电机控制系统的工作原理及应用一、引言电机控制系统是现代工业中广泛应用的一种自动化系统。
它通过对电机的控制，实现对机械设备的精确控制和调节。
本文将介绍电机控制系统的工作原理及其在各个领域的应用。
二、电机控制系统的工作原理电机控制系统主要由以下几个组成部分组成：1.电机：电机是电机控制系统的核心部件，负责转换电能为机械能。
电机的类型可以是直流电机、交流电机或步进电机等。
2.电源：电源为电机提供所需的电能。
3.传感器：传感器用于感知电机的工作状态和环境参数，如转速、温度等。
4.控制器：控制器是电机控制系统的大脑，负责对电机进行控制和调节，根据传感器的反馈信号进行判断和决策。
5.执行器：执行器将控制器发出的控制信号转换为电机所需的驱动力，驱动电机正常工作。
电机控制系统的工作原理可以概括为以下几个步骤：1.接收信号：控制器接收传感器传来的电机状态信号和环境参数信号。
2.判断和决策：控制器根据接收到的信号进行判断和决策，确定电机应该采取的工作模式和参数。
3.发出控制信号：控制器根据决策结果发出相应的控制信号。
4.控制电机：执行器接收控制器发出的控制信号，将其转换为电机所需的驱动力，控制电机正常工作。
5.监测与反馈：控制器持续监测电机的工作状态，并根据传感器的反馈信号进行实时调节和控制。
三、电机控制系统的应用电机控制系统广泛应用于各种工业领域和生活场景。
以下列举了几个常见的应用领域：1.机械制造：电机控制系统在机械制造中起到关键作用。
它可以控制机床、输送设备、装配线等机械设备的运行，实现精确的加工和组装。
2.自动化生产线：电机控制系统被广泛应用于自动化生产线。
它可以实现对生产线上的各种机械设备的自动控制和调节，提高生产效率和产品质量。
3.物流仓储：电机控制系统在物流仓储领域也有重要应用。
它可以控制货物的输送、分拣和储存，实现高效的物流管理。
4.汽车制造：电机控制系统在汽车制造中扮演重要角色。
它可以控制汽车的发动机、制动系统、转向系统等关键部件，实现对汽车性能和安全的控制和调节。
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。
电机驱动工作原理
电机驱动工作原理电机驱动是指通过输入电能，将电能转化为机械能来驱动电机运行的过程。
电机驱动广泛应用于各个领域，如工业生产、交通运输、家用电器等，其工作原理非常重要。
本文将介绍电机驱动的工作原理，从电机的基本构造和工作原理、电机驱动主要分类、电机驱动原理和控制方法等方面进行论述。
一、电机的基本构造和工作原理电机是将电能转换为机械能的装置，其基本构造包括定子和转子两部分。
定子是由电磁线圈组成的固定零件，其上通有电流，产生静磁场。
转子是由导磁材料制成的中空圆筒，其内部安装有永磁体或电磁绕组，通过与定子产生的磁场相互作用，实现相对于定子的转动。
工作原理是基于洛伦兹力和倒转力的相互作用。
当电流通过定子线圈时，产生磁场，磁场与转子上导磁材料内部的永磁体或电流相互作用，产生力矩使转子转动。
根据不同的电机类型，工作原理还包括电磁感应、霍尔效应等。
二、电机驱动的主要分类根据不同的应用场景和工作原理，电机驱动可以分为直流电机驱动和交流电机驱动两大类。
1. 直流电机驱动直流电机驱动是指采用直流电作为输入能源的电机驱动系统。
直流电机驱动根据不同的电流类型和控制方式，可以分为直流励磁电机驱动、直流刷擦电机驱动、直流变频电机驱动等。
直流励磁电机驱动是通过控制定子电流的大小和方向来控制电机的转速和转矩。
直流刷擦电机驱动则是借助刷擦装置将直流电能转化为机械能。
而直流变频电机驱动则是通过变频器将交流电源转换为直流电源，并控制直流电机的转速和转矩。
2. 交流电机驱动交流电机驱动是指采用交流电作为输入能源的电机驱动系统。
交流电机驱动常见的类型有感应电机驱动和同步电机驱动。
感应电机驱动是最常见的交流电机驱动方式，其基本工作原理是根据电磁感应产生转矩。
根据定子绕组接入电源的方式和控制方式，可以分为三相感应电机驱动、单相感应电机驱动、变频感应电机驱动等。
同步电机驱动是通过外加磁场与电机产生的磁场进行同步，实现转子的旋转。
常用的同步电机驱动有永磁同步电机驱动和异步电机驱动。
一种基于有感FOC控制的闸机电机驱动系统
一种基于有感FOC 控制的闸机电机驱动系统一、简介电动闸机是一种常见的安全设施，被广泛应用于停车场、小区、工业园区等场所。
电动闸机通常由马达、变速器、减速器、齿轮、滑轨、控制系统等组成。
在控制系统方面，传统的开关控制已经不能满足技术要求，而Field Oriented Control (FOC)则成为控制系统一种更为先进的方案。
此文就介绍一种基于有感FOC 控制的闸机电机驱动系统，该控制系统在电机启动、运行和停止过程中表现出较好的控制性能。
二、闸机电机系统结构闸机电机系统是由电机、驱动器、红外感应器、机械限位等组成。
1、电机闸机电机是系统的动力来源，其选择直接影响到驱动系统的质量。
因此，选用高性能高速电机非常重要。
本控制系统采用的是3 相异步感应电机。
2、驱动器驱动器是将控制信号转换为电机电源信号的设备。
通常采用的是PWM 变频器。
在本控制系统中，控制板采用了TI 32 位DSPTMS320F2808，该处理器具有高速运算，可实现实时控制算法，满足高速闸机电机的要求。
3、红外感应器红外感应器的作用是检测车辆是否接近，从而启动和停止闸机。
在传统控制系统中，这一功能通常由开关控制完成。
但在FOC 控制系统中，由于系统响应速度较快，因此需要高速响应的传感器来感应车辆。
4、机械限位机械限位是一种保护装置，如果闸机在开启或关闭时不能到达所需位置，将停止闸机动作，以防止故障和损坏。
机械限位通常由开关触点、电磁开关、机械结构等组成。
三、FOC 控制系统FOC 是一种由Matsumiya 与Ishida 在20 世纪70 年代初提出的逆变器控制技术。
它通过将三相电流向量分解成两个独立的分量，即磁场分量和转动分量，从而在次要轴上控制电机电流。
FOC 控制技术的目的是使电机的磁通与主轴同步，从而使得控制器可以将电机的运动状态与作用力相应地做出调整。
有感FOC 控制技术是FOC 的一种变形，在常规电机控制中，传感器需要测量电机中的位置附加到控制算法中。
机器人机电驱动系统
4
随着机器人技术的不断发展，机电驱动系统也在不断 进步和完善
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未来，机电驱动系统的发展趋势主要包括以下几个方 面
高效节能：随着环保意识的不断 提高，高效节能成为了机电驱动 系统的一个重要发展方向。通过 优化电机和控制算法，提高机电 驱动系统的能源利用效率，降低
能耗，减少对环境的影响
模块化和可定制化：随着机器人 应用场景的不断变化，对机电驱 动系统的模块化和可定制化的需 求也越来越高。通过标准化设计 和模块化组合，实现不同规格、 不同用途的机电驱动系统，满足
型包括编码器、霍尔传感器、光栅尺等
3
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机电驱动系统的控制方式主要包括 开环控制和闭环控制
开环控制是指控制器只根据电机的输 入参数进行控制，不对电机的输出进 行监测和反馈。这种控制方式的优点 是结构简单、成本低，但缺点是精度 和稳定性较差，适用于一些简单的运
动控制场合
2
3
闭环控制是指控制器根据电机的输出进 行监测和反馈，并根据反馈信息进行控 制。这种控制方式的优点是精度和稳定 性高，但缺点是结构复杂、成本高，适 用于一些高精度、高稳定性的运动控制
机电驱动系统主要由电机、控制器和传感器等组成。其中， 电机是实现运动的关键部件，控制器则是实现电机控制的核
心部件，传感器则用于实时监测机器人的运动状态
பைடு நூலகம்
02
机电驱动系统可以根据电机的类型、控制方式、传感器类型
等进行分类。其中，电机的类型包括直流电机、交流电机、
步进电机等；控制方式包括开环控制和闭环控制；传感器类
5
机电驱动系统是机器人运动控制的核心部 分，其性能和可靠性直接影响到机器人的
性能和精度
随着技术的不断发展，机电驱动系统也在 不断进步和完善，高效节能、高精度和高 稳定性、模块化和可定制化、智能化等将
驱动电机系统的组成
驱动电机系统的组成使用驱动电机系统的组成：一、控制器：1. 电源-采用直流电源以驱动所需的电机；2. 伺服控制器-伺服控制器用于控制驱动电机的输出，并根据实时传感器输入更新驱动电机参数以适应环境变化；3. 步进控制器-步进控制器用于控制步进电机，实现定位移动功能；4. 放大器-放大器可以提高电机的输出功率，以达到较快的实现电机运转的速度和响应能力；5. 监控系统-与伺服控制系统配合使用，可以通过对电源的控制实时监控电机的运动状态，实现电机的负载自动调节等功能；二、电机：1. 直流电机-采用直流电机可以实现高速、高精度、低耗能，使用安全可靠；2. 步进电机-步进电机可实现低速、高精度、高耗能的电动控制，实现精细化定位移动；3. 驱动器-可以与电机相配合实现对动作控制和位置控制，例如恒定速度运行，定小范围位移。
三、元件：1. 传感器-可以通过实时监控电机的转速和加速度，精准控制电机的运行状态；2. 接口器-可以与控制器连接，如接收和传递电源、数据信号等；3. 线缆-用于连接传感器和控制器及电机之间，一般采用铜线或光纤缆进行配置；4. 保护装置-可以在出现错误时，及时关断电源，保护驱动电机的安全运行。
四、零件：1. 轴承-用于支撑、支持电机运行，有滚动轴承和滑动轴承等；2. 止动装置-用于控制电机的定位运动，消除电机的抖动，如液压减速机、机械、刹车及齿轮等；3. 接头-用于连接电机、控制器和电源等固定结构配件；4. 防护罩-用于防止异物入侵，保证安全运行，如传感器防护罩、驱动器防护罩等；5. 锁具-用于防止操作人员误操作的固定结构配件。
五、外围设备：1. 气动开关-控制电机的运行速度和起动，保护电路和设备的安全；2. 冷却系统-用于驱动电机过热时冷却电机，保护电动机系统正常运行；3. 变频器-通过变频器可以改变电机的转速，使电机在规定转速以内运行，以达到节能的效果；4. 传动系统-可以实现电动机动作的传动，如皮带传动、蜗杆传动等；5. 定位系统-用于判断电动机的实际位置，并可进行位置的实时跟踪；6. 气动装置-采用气动装置可以实现电机的快速响应及启动，达到快速定位的效果。
BLDC电机驱动系统的设计与控制
BLDC电机驱动系统的设计与控制一、引言随着电气化和智能化时代的到来，电机的应用日益广泛，其中包括无刷直流电机（Brushless DC Motor，BLDC）的应用。
BLDC 电机比传统的有刷电机在功率，效率，噪音等方面更加优越，逐渐成为热门的电机类型。
本文旨在介绍BLDC电机驱动系统的设计与控制。
二、BLDC电机的结构与工作原理BLDC电机由定子和转子组成。
定子由绕组、铁芯、端盖和轴承组成，转子由永磁体、轴和转子芯组成。
BLDC电机通过由无刷交流电动机电控制器驱动，由交流电源产生的交流电能转换成直流电源驱动电机，交换电流的方向使电机转速单向改变。
BLDC电机的转子上装有永久磁体，当电磁铁控制摆臂（电子换向器）的电流发生改变时，摆臂上的电流也发生改变，使摆臂产生磁力作用于转子上的永磁体，电机将按程序旋转。
BLDC电机利用电子励磁器（ESC）驱动，在驱动上根据电机合理功率和电机特性选择适当的PWM频率进行控制。
电机转子位置由电子励磁器通过观察电极式绝缘体旋转特性来确定。
三、BLDC电机驱动系统设计BLDC电机驱动系统主要由以下部分组成：1. 电机本体：包含电机的绕组、转子、定子、永磁体、轴承等元件。
2. 电机控制系统：主要是控制模块和功率驱动模块。
控制模块包括控制器、检测器、电源系统和信号输入系统等等；功率驱动模块包括电机驱动芯片、电源菜单、PWM驱动芯片、电源管理芯片等。
3. 电机驱动源：主要是DC电源，驱动电机需要定电压和定电流，详细的如下表格所示。
驱动电机的参数 | DC电源参数---|---Phase (U, V, W) | DC 驱动电压电机频率 | DC驱动电压电机转速 | DC 驱动电流电机力矩 | DC驱动电流（最大）表1：BLDC电机的驱动参数在BLDC电机驱动系统中，电子控制器扮演着重要的角色，电子控制器负责将输入信号转化为驱动电机的信号，控制电机正反转、转速、制动等操作。
其中，输入信号通常采用角度位置传感器进行电气信号准确定位，从而实现闭环速度控制。
电动汽车驱动电机系统研发方案(一)
电动汽车驱动电机系统研发方案1. 实施背景随着全球对环保和能源转型的重视，电动汽车市场在近年来得到了快速的发展。
中国作为世界上最大的汽车市场，对电动汽车的推广尤其积极。
然而，电动汽车的驱动系统作为其核心部件，直接决定了车辆的性能和效率。
当前，我国在驱动电机系统的研发上与发达国家还存在一定差距。
为此，我们提出以下电动汽车驱动电机系统的研发方案。
2. 工作原理电动汽车驱动电机系统主要包括电机、逆变器和控制器三部分。
电机作为驱动系统的核心，采用电磁感应原理，将电能转化为机械能，从而推动车辆前行。
逆变器则负责将直流电源转化为交流电源，为电机提供动力。
控制器则是整个系统的中枢，根据车辆的运行状态和驾驶员的指令，控制电机的转速和转向。
3. 实施计划步骤（1）技术研究：对现有驱动电机系统进行深入分析，找出技术瓶颈和问题所在；（2）团队建设：建立跨学科研发团队，包括电机工程师、电子工程师和系统工程师等；（3）合作与资源整合：与高校、研究机构和企业进行深度合作，共享资源，实现技术转移；（4）产品开发：根据技术研究的结果，开发出具有自主知识产权的驱动电机系统；（5）试验与验证：对开发的驱动电机系统进行严格的试验和验证，确保其性能和质量；（6）推广与应用：将研发的产品推广至汽车制造企业和终端消费者，实现商业化应用。
4. 适用范围本研发方案适用于汽车制造企业、电动汽车制造商以及相关的零部件供应商。
通过本方案的实施，可以提高我国电动汽车驱动系统的技术水平，提升国际竞争力。
5. 创新要点（1）材料创新：采用新型材料制作电机，提高电机的效率和寿命；（2）设计创新：优化电机设计和制造工艺，提高电机的性能；（3）控制策略创新：通过先进的控制算法和策略，提高电机的响应速度和稳定性；（4）系统集成创新：将电机、逆变器和控制器进行一体化设计，提高整个系统的效率。
6. 预期效果预计通过本方案的实施，可以降低电动汽车的能耗、提高车辆的行驶效率，同时提升车辆的安全性和舒适性。
简述电机控制系统的功用
简述电机控制系统的功用一、引言电机控制系统是现代工业生产中不可或缺的组成部分，它可以控制电机的转速、方向和运动轨迹等参数，使得电机能够按照预定的要求进行工作。
本文将从电机控制系统的定义、分类、结构和功能等方面进行详细阐述。
二、定义电机控制系统是指通过对电机进行控制，实现对其转速、方向和运动轨迹等参数的调节，从而使得电机能够按照预定要求进行工作的一种系统。
三、分类根据不同的应用场景和工作原理，电机控制系统可以分为以下几类：1. 交流电机控制系统：主要用于交流电动机的驱动和控制，广泛应用于家用电器、空调等领域。
2. 直流电机控制系统：主要用于直流电动机的驱动和控制，广泛应用于汽车、船舶等领域。
3. 步进电机控制系统：主要用于步进电动机的驱动和控制，广泛应用于数码打印设备、医疗设备等领域。
4. 伺服电机控制系统：主要用于伺服电动机的驱动和控制，广泛应用于机床、印刷设备等领域。
四、结构电机控制系统通常由以下几个部分组成：1. 信号输入模块：负责接收外部信号，如传感器信号、遥控信号等。
2. 控制器：负责对输入的信号进行处理，并输出控制信号，从而实现对电机的控制。
3. 驱动模块：负责将控制器输出的信号转换为电机能够识别的驱动信号，从而实现对电机的驱动。
4. 电机本体：即被控制的电机本身，它根据驱动信号进行相应运动。
五、功能电机控制系统具有以下几个主要功能：1. 调节转速：通过调节电机的供电频率和占空比等参数，实现对电机转速的调节。
2. 调节方向：通过改变电流方向或改变定子绕组相序等方式，实现对电机旋转方向的调节。
3. 控制位置：通过编码器或其他位置检测装置，实时监测并反馈当前位置信息，并通过控制器进行计算和处理，从而实现对运动轨迹和位置的精确控制。
4. 实现特定功能：根据不同的应用场景和需求，电机控制系统还可以实现一些特定的功能，如定位、跟踪、摆动等。
六、结论电机控制系统是现代工业生产中不可或缺的重要组成部分，它能够实现对电机转速、方向和运动轨迹等参数的调节，从而实现对生产过程的精确控制。
SRD开关磁阻电机驱动系统控制原理
SRD开关磁阻电机驱动系统控制原理SRD (Switched Reluctance Drive) 开关磁阻电机驱动系统是一种采用交绕、直流偏置磁通和数字控制技术的新型电机驱动系统。
相比于传统的电机驱动系统，SRD系统具有简单的结构、高效的转换特性和灵活的控制模式。
本文将通过以下几个方面介绍SRD开关磁阻电机驱动系统的控制原理。
1.SRD系统的基本结构2.SRD系统的工作原理SRD系统在运行时，通过控制定子线圈的电流方向和大小来控制电机的转矩和转速。
当定子线圈通电时，在铁心片之间产生磁场，吸引转子中的铁心片。
通过改变定子线圈的电流方向和大小，可以控制吸引和排斥转子铁心片的力，从而控制电机的转矩。
3.SRD系统的控制模式SRD系统采用数字控制技术，可以灵活地选择不同的控制模式。
常见的控制模式包括速度闭环控制、转矩闭环控制和位置闭环控制。
速度闭环控制通过测量电机的转速，并根据设定值调整电流的大小和方向来控制转速。
转矩闭环控制通过测量电机的转矩，并根据设定值调整电流的大小和方向来控制转矩。
位置闭环控制通过测量电机的位置，并根据设定值调整电流的大小和方向来控制位置。
4.SRD系统的控制策略SRD系统采用先进的控制策略，如模糊控制、PID控制和自适应控制。
在速度闭环控制模式下，可采用PID控制策略，根据转速误差和误差的变化率来调整电流的大小和方向。
在转矩闭环控制模式下，可采用自适应控制策略，根据转矩误差和电流的变化率来调整电流的大小和方向。
在位置闭环控制模式下，可采用模糊控制策略，根据位置误差和电流的变化率来调整电流的大小和方向。
5.SRD系统的优势SRD系统相比传统的电机驱动系统具有以下几个优势：首先，SRD系统结构简单，易于制造和维护。
其次，SRD系统具有高效的转换特性，能够实现高转矩密度和高效能的特点。
此外，SRD系统的数字控制技术使其具有灵活的控制模式和优秀的控制性能。
总结：SRD开关磁阻电机驱动系统通过控制定子线圈的电流方向和大小来控制电机的转矩和转速，并采用数字控制技术实现灵活的控制模式。
新能源汽车驱动电机及控制系统检修教案 学习情境 1：驱动电机的认知
学习情境 1 驱动电机的认知教案任务 1认知新能源汽车驱动电机1.1.1 电机术语和定义1. 驱动电机系统通过有效的控制策略将动力电池提供的直流电转化为交流电，实现电机的正转以及反转控制的系统。
该系统在减速/制动时将电机发出的交流电转化为直流电，将能量回收给动力蓄电池或者提供给超级电容等储能设备供给二次制动使用。
2. 驱动电机将电能转换成机械能为车辆行驶提供驱动力的电气装置，也可具备机械能转化成电能的功能。
3. 驱动电机控制器控制动力电源与驱动电机之间能量传输的装置，由控制信号接口电路、驱动电机控制电路和驱动电路组成。
4. 直流母线电压1. 电机早期的电动汽车主要采用直流电机作为驱动电机，控制方法简单易行，但是其缺点为换向器和电刷需要经常维护，因而限制了其应用的范围。
2. 功率变换器功率变换器根据所选的电机类型可分为直流直流( DC-DC)变换器和直流交流( DC-AC)变换器，其作用是根据整车控制器对电机输出转矩的要求，将蓄电池的电压与电流转换成控制电机所需的特定电压和电流。
3. 整车控制器整车控制器根据驾驶员对车辆的控制，采集加速踏板、制动踏板的信号及各种检测传感器的反馈信号，通过运算、逻辑判断等向电机控制器发出相应的指令，电机控制器通过控制功率变换器开关器件的状态控制电机运行，进而控制车辆的前进、倒退、加速及制动等，使整个驱动系统有效运行。
4. 能源系统含体积和质量在内的车辆性能约束取决于车型、车重和载重量。
能源系统则与蓄电池、燃料电池、超级电容器、飞轮及各种混合型能源相关联。
因此，电驱动系统的优选特性和组件选择过程必须在系统层面上实施，必须研究各子系统间的相互作用及系统权衡中可能的影响。
1.1.3 电动汽车用驱动电机的分类电机又称马达，是一种驱动性的电气装备，能够把电能转化为机械能，再使其转化为动能。
电动汽车驱动电机按照结构、工作原理及常用电源性质的不同，可分为直流电机、交流异步电机、永磁同步电机和开关磁阻电机等。
螺杆泵驱动装置技术要求一、直驱电机螺杆泵地面控制系统1、直驱电机
螺杆泵驱动装置技术要求一、直驱电机螺杆泵地面控制系统1、直驱电机螺杆泵地面控制系统包含永磁直驱电机、填料密封装置、铠装电缆、连接螺栓、填料、驱动方卡、防护罩等。
（1）永磁直驱电机，额定功率分别为11Kw、15Kw、22Kw、25Kw、30Kw，转速范围0-200r/min，额定电压380V±10%，防护等级IP55、绝缘等级F,启动过载能力：150%额定电流60s，180%额定电流10s。
（2）填料密封装置：适用于Φ28光杆密封，上法兰盘直径为380mm，厚度30mm，下法兰盘直径为380mm，厚度60mm，密封器整体高度380mm。
（3）铠装电缆：采用3x10+1x6铜芯铠装电缆，长度20米。
（4）连接螺栓：螺栓规格为M30x180，每套驱动配备24套螺栓（含螺母、垫圈）。
（5）填料：填料材质为碳纤维，规格为59.5x28x13，每套驱动需用量7个，同时每套驱动配备备用填料一套（7个）。
（6）驱动方卡：驱动方卡采用六副高强螺栓紧固，内部卡爪采用横牙与竖牙组合方式。
（7）防护罩高度388mm，直径260mm，带有旋转方向指示标。
二、螺杆泵变频控制柜螺杆泵变频控制柜主要部件包括矢量增扭变频器、电器元器件、智能温控系统、控制柜柜体组成。
1、矢量增扭变频器采用ABB或西门子，变频器功率大于配套电机功率，且具有速度控制、热保护、短路保护、输出缺相、输入电压缺相等保护功能。
电器元器件及智能温控系统制造商选择范围ABB、施耐德、威图。
2、中文显示电流、电压、频率、扭矩、转速及故障代码等参数并可调控。
3、当停机时自动检测反转扭矩，具有反转制动功能，反转速度不超过150r/min。
4、控制柜柜体尺寸满足700mmx450mmx1200mm，具有强制通风散热、保温、防尘防雨功能。
配备吊装勾及底部支架，基础高于40cm。
5、其他5.1使用条件5.1.1环境温度为－30℃～70℃5.1.2工作区域应无腐蚀性气体5.1.3工作区域应符合SY/T 0025—1995 中规定的非爆炸危险场所。
浅谈纯电动汽车驱动电机及控制系统
浅谈纯电动汽车驱动电机及控制系统纯电动汽车驱动电机及控制系统是纯电动汽车最重要的组成部分之一。
顾名思义，这个系统由两个主要组成部分组成——电动汽车的驱动电机和电机控制器。
如果说油车的发动机和变速器是油车的心脏，那么电动汽车的驱动电机和控制系统就可以说是电动汽车的心脏。
以下将详细介绍驱动电机及控制系统的概念，种类、结构、工作原理和发展趋势。
一、驱动电机的概念驱动电机是指电动汽车中负责电能转化为机械能，并将车辆推动的电动机。
它是纯电动汽车最重要的动力源。
驱动电机有很多种类，其中最常见的是异步电机和永磁同步电机。
异步电机与传统的交流电动机相似，但它的结构更为简单，并且由于其转速受电源频率的限制，因此已经被淘汰。
永磁同步电机则是最常见的驱动电机类型之一，由于其具有高效率、高功率因数、高转矩密度和较小的转子惯量，因此在纯电动汽车中被广泛采用。
二、控制系统的概念控制系统是指负责控制驱动电机正常工作的系统。
它由控制器、传感器组成。
控制器是控制电机运转的“智能大脑”,是纯电动汽车中最重要的部分之一。
它不仅负责控制电机的启动、停止和转速，还将车速信息、加速度信息、电池电压信息等反馈给其他控制系统完成整车系统的协同控制。
三、纯电动汽车驱动电机的结构纯电动汽车驱动电机的结构大致分为电机电器、轴承端盖、轴承、转子、定子几部分。
其中，电机电器也称为电机本体，由定子、转子等组成。
定子通常由铜线绕制成线圈，线圈由垫片、断路器、导体等构成。
转子由永磁体和导体组成，永磁体是负责产生相应磁场的重要部分。
四、驱动电机和控制系统的工作原理纯电动汽车驱动电机和控制系统的工作原理首先需要知道的是，驱动电机是一种交流电动机，其转矩与电机电流的平方成正比。
控制器发出开机指令之后，电机通过转子和定子间的转换相互作用产生旋转力，推动车辆运动。
控制器负责电能的传输和电机的控制，可以提高电池使用时间，最大化驱动电机的效能。
随着技术的不断发展，纯电动汽车驱动电机和控制系统也在不断地升级改进。
驱动电机系统电路图1-8
接动力电池插件
继电器供电正
ON挡唤醒
BMS供电
BMS供电
常电
T35/1
T35/12
T35/11
T35/23
T35/22
T35/35
T35/34
T35/26
T35/10
T35/9
T35/21
T35/20
HT1c
1d
T16/13
T16/5
T6k/3
T6k/2
HT4/2
HT4/1
HT2/1
HT2/2
T21/H
85
87
85
电机继电器使能输出
87
ST
盒盖开关
电机旋转变压器
T19b/A T19b/B T19b/E T19b/F T19b/C T19b/D T19b/L T19b/M
TH T19b/G
TL T19b/H
TH T19b/J
TL T19b/K HT4d/B HT4d/A T12f/11 HT4e/4
接快充插件
HT4e/3
HT4d/D
HT4d/C
HT4b/C
HT4b/D
HT4b/A
HT4b/B
T20a/6
数据采集终端
BCM启动信号
旋变信号
旋变信号
T35/33
旋变信号
旋变信号
旋变信号
电机开盖保护信号
电机温度信号
电机温度信号
电机温度信号
电机温度信号
旋变信号
电机开盖保护信号
T35/15
接电机控制器插件
驱动电机系统电路图
B+ ON挡供电 GND
SB01 40A FB10 7.5A
86
电动汽车驱动电机与控制系统故障诊断与排除
（6）具有电压跌落和过温保护功能。
（7）具有动力电池充电保护信号因及处理功能。 （8）具有半坡起步控制功能。 （9）具有制动能量回馈控制功能。 （10）具有防止电机飞车和IPM保护功能。 （11）自身内部故障监测和处理。
二、电动汽车驱动电机与控制系统常见故障原因与分析
•1. 电动汽车驱动电机与控制系统组成
3）比亚迪e6 IGBT(绝缘栅双极晶体管) IGBT：核心部件 地作用：将蓄电池的直流电流转换成电动机使用的交流电流；将电动机回收的交流电转换成蓄电池 充电的直流电流。
比亚迪自主生产的 IGBT
二、电动汽车驱动电机与控制系统常见故障原因与分析
•1. 电动汽车驱动电机与控制系统组成
比亚迪e6电机控制器控制策略
比亚迪 e6 主要部件位置
二、电动汽车驱动电机与控制系统常见故障原因与分析
•1. 电动汽车驱动电机与控制系统组成
比亚迪e6驱动电机控制器功能和组成 1）电机控制器功能 （1）具有最高输出电压、电流限制功能。 （2）具有控制电机正向驱动、反向驱动、以及能量回 收的功能。 （3）具有根据目标扭矩进行运转功能。 （4）具有CAN通信功能。 （5）能够根据不同转速和目标转矩进行最优控制功能。
1）驱动系统控制策略 三类控制系统：开环控制系统、电流闭环控制系统和车速-电流双闭环控制系统。 开环控制系统：没有自动调节作用，抗干扰能力差，起步加速和动力性能指标不高。 电流闭环控制系统：容易出现过流现象，可能导致电机或控制器损坏。 车速控制系统：比较满意的动态性能，起动加速性能好，系统动力性能好。 比亚迪采用车速-电流双闭环控制系统。
二、电动汽车驱动电机与控制系统常见故障原因与分析
•1. 电动汽车驱动电机与控制系统组成
比亚迪纯电动汽车电机控制器低压连接器引脚
电动汽车电机驱动系统
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。
第 17 页
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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单极型—如MOSFET 双极型—如GTR 复合型—如IGBT
根据器件的控制信号 分类
电流控制器型件 电压控制型器件
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电动汽车电机系统检测与维修
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PN结的形成及特点
电动汽车电机系统检测与维修
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二极管
25
导电北模京信式息工2职5作业波技术形学院 交通工程系
《电动汽车电机控制系统检测与维修》
教学目标 主要内容 学习小结 学习检测
学
习
小 结
本次课我们主要学习了以下内容：
一、学习了电机控制器的组成；
二、学习了电机绝缘栅双极型晶体管 IGBT ；
三、学习了逆变电路。
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教
学 目
教学重点：电机控制器的组成
标
教学难点：绝缘栅双极型晶体管IGBT 作用。
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《电动汽车电机控制系统检测与维修》
主
学习任务
要 1.电机控制器的组成；
内
容 2.电机绝缘栅双极型晶体管
IGBT ；
3.逆变电路。
教学目标 主要内容 学习小结 学习检测
5
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通过控制MOSFET来控制PNP三极管， 从而控制IGBT的开通与关断。
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电动汽车电机系统检测与维修
• 目前IGBT的最高栅极电压通常为20V， • 最高容许结温为150℃。 • IGBT的栅极驱动电压通常为12~15V • 目前商用IGBT的集电极电流最大可做到3600A， • 集射极电压可达到4500V以上 • 中小容量IGBT的开关工作频率在20 kHz~40 kHz, • 大容量IGBT的开关工作频率通常在5 kHz左右 • IGBT是目前应用最为广泛的电力电子器件, • 使用功率范围从几百瓦到数百千瓦。
《电动汽车电机控制系统检测与维修》
主讲：张永新
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电机驱动控制系统（一）
教学目标
主要内容
学习小结
学习检测
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目录
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《电动汽车电机控制系统检测与维修》
教学目标 主要内容 学习小结 学习检测
➢ 知识目标：
教
学
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4、三相电压型逆变电路
+
N'
-
V 1 U d 2 U
U d 2
V
4
V 3
VD
1
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VD
4
V
6
V 5
VD
3
W VD
6
V
2
VD
5
VD
2
三相电压型桥式逆变电路
三个单相逆变电路可组合成一个 三相逆变电路，它可看成由三个半 桥逆变电路组成。
电压型三相桥式逆变电路也是 180°导电方式
每桥臂导电角度180°，同一相 上下两臂交替导电，
N
每次换流都是在同一相上下两 臂之间进行，也称为纵向换流。
“先断后通”、死区时间
各相开始导电的角度依次相差 120 °
在任一瞬间将有三个桥臂同时 导通
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电动汽车电机系统检测与维修
4、三相电压型逆变电路 uUN'
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1、1、逆变概念
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Si
S
1
o 负载 3
Ud S2
uo S4
逆变电路原理图
电阻性负载
阻感性负载
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• 2、半桥逆变电路
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单相半桥电压型逆变电路
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电动汽车电机系统检测与维修
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二、电机绝缘栅双极型晶体管IGBT
一
电力电子器件的种类
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根据器件开关控制能 力分类
不可控器件—二极管 半控型器件—晶闸管 全控型器件—如IGBT
根据器件参与导电的 载流子类型分类
电动汽车电机系统检测与维修源自14北京信息职业技术学院 交通工程系
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MOSFET关断时， PNP管也关断，IGBT处于阻断状态
MOSFET导通时 PNP管随之导通，IGBT处于导通状态。
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电机控制器控制视频
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一、电机控制器组成
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• 电机的速度控制---频率、电压。
• 驱动和制动的控制----异步电机：转差率的正负
•
同步电机：ɵ的正负
正反转的控制----相序
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+
V 1
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三相电压型桥式逆变电路
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电压型三相图 桥5式-逆10变电路180°
掌握电机驱动控制系统的组成。
目
标
➢ 能力目标：
能正确说出绝缘栅双极型晶体管IGBT 作用。
➢ 素质目标：
1、培养学生自主学习、查找资料、制定计划的能力；
2、培养学生具备从事汽车行业工作的职业素养。
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教学目标 主要内容 学习小结 学习检测
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三、逆变电路
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电力电子电路基本形式: 交流-直流变换（AC/DC变换）：整流
直流-交流变换（DC/AC变换）：逆变
直流-直流变换（DC/DC变换）：斩波
交流-交流变换（AC/AC变换）：变频
交流-直流-交流变换（AC/DC/AC变换）
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负载电感将其吸收的无功能量反馈回直流侧，反馈回的能量暂时储 存在直流侧电容器中，直流侧电容器起着缓冲这种无功能量的作用。
是负载向直流侧反馈能量的通道
反馈二极管
二极管
使负载电流连续
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续流二极管
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3．全桥逆变电路
电动汽车电机系统检测与维修
电压型全桥逆变电路
电压型全桥逆变电路工作波形