驱动电机介绍

电动版福克斯的基本结构与我们之前介绍过的其它电动车大同小异，不过 前置的电动机是一套拥有更小体积、重量的永磁同步电动机，当然，它也 有更强的功率密度、转矩惯量以及过载能力，同时通过量产化以及材料的 优化，其制造成本也有了大幅度削减；
3.5 开关磁阻电机
3.5.1 开关磁阻电机的结构
组ห้องสมุดไป่ตู้：定子 转子 电子开关
3.2.5 直流电机在电动汽车上的应用
1、城市无轨电车 2、电动叉车 3、电动观光车 4、电动巡逻车
3.3 交流异步电机
3.3.1 交流异步电机的结构 组成：定子 转子
1、定子：由外壳、定子铁心和定子绕组构成。
（1）定子铁心：硅钢 片，0.35-0.5mm厚， 叠亚而成。 （2）定子绕组：三相， 互相间隔120°，对称 排列，结构完全相同。
开关磁阻电机
表3-1 电动汽车常用驱动电机的性能比较
电动汽车用驱动电机的工作环境特点：
（1）电机工况变化频繁 （2）电机在冲击、振动的环境下工作 （3）车载电源能量有限 （4）电机本身也是负载
对电动汽车用驱动电机要求：
（1）高比功率 （2）高效率 （3）高可靠性 （4）高电压 （5）高电气系统安全性
电动汽车电机产品名称代号 SYT：铁氧体永磁式直流伺服电动机 SYX：稀土永磁式直流伺服电动机 SXPT：铁氧体永磁式线绕盘式直流电动机 SXPX：稀土永磁式线绕盘式直流电 SWT：铁氧体永磁式无刷直流伺服电动机 SWX：稀土永磁式无刷直流伺服电动机 SN：印制绕组直流伺服电动机 SR：开关磁阻电动机 YX：三相异步电动机
（1）改变电枢电压控制电机的转速。 （2）适用于额定转速以下的调速。 （3）降低电压→电枢电流↓→电磁转矩↓→电 枢转速↓。
2、磁场调节法
（1）通过调节磁极绕组励磁电流，改变磁极 磁通量来调节电机的转速。 （2）适用于额定转速以上的转速控制。
3、电枢回路电阻调节法
（1）在磁极绕组励磁电流不变的情况下，改变电枢 回路的电阻，使电枢电流变化来实现电机转速的调 节。 （2）很少在电动汽车上采用。
驱动电机介绍
内容
• 3.1 电机分类 • 3.2 直流电机 • 3.3 交流异步电机 • 3.4 永磁同步电机 • 3.5 开关磁阻电机 • 3.6 轮毂电机技术 • 3.7 电动汽车的再生制动
3.1 电机分类
驱动电机：即电动机，也称马达，将电能→机械能
电动汽车常用
直流电机 交流异步电机 永磁同步电机
3.2.3 直流电机的特点
1、与交流电机、无刷直流电机及开关磁阻电机相比，优点 如下：
（1）调速性能良好 （2）起动性能好 （3）具有较宽的恒功率范围 （4）控制较为简单 （5）价格便宜
2、主要缺点：
（1）效率低 （2）维护工作量大 （3）转速低 （4）质量和体积大
3.2.4 直流电机的控制
1、电枢电压调节法
2、转子：由转子绕组和转子铁心组成。
3.3.2 交流异步电机的基本原理
3.3.3 交流异步电机的特点
1、与有刷直流电机相比，优点如下：
（1）效率较高 （2）结构简单、体积较小，质量轻 （3）工作可靠、使用寿命长 （4）免维护
2、缺点：
（1）调速性能相对较差 （2）配用的控制器成本较高
3.3.4 交流异步电机的控制
3.4 永磁同步电机
3.4.1 永磁同步电机的结构
与交流异步电机类似
组成：定子 转子
雪铁龙C-Zero微型纯电动轿车永磁同步电机
1、定子：由铁心和三相绕组构成。（与交流异步电机相似）
2、转子：永久磁铁
3.4.2 永磁同步电机的基本原理
与交流异步电机基本相同
定子绕组输入三相正弦交流电→产生旋转磁场→与永 磁转子磁场作用→转子产生转矩→转子随定子的旋转磁 场转动（即转子的转动与旋转磁场同步）。
3.2 直流电机
3.2.1 直流电机的结构
组成：定子 转子 换向器
凸极转子与隐极转子
电动汽车用无刷直流电机
1、定子：也称主磁极，由磁极铁芯和磁极绕组构成。
（1）主磁极：在定子和转子间的气隙中建立磁场， 使得通电电枢产生电磁转矩。（铁芯和绕组） （2）电刷组件：将直流电引向转动的电枢绕组，并 与换向器配合，使得电枢绕组的电流及时换向。
3.4.3 永磁同步电机的特点
1、可在很低的转速下同步运行，调速范围宽。 2、效率高、功率密度大。 3、瞬态特性通常都比较好。 4、具有良好的机械特性。 5、结构多样化。
与交流异步电机相比：成本高、起动困难。
3.4.4 永磁同步电机的控制
1、矢量控制 2、直接转矩控制 3、恒压频比开环控制
3.4.5 永磁同步电机在电动汽车上的应用 丰田2010普锐斯，本田INSIGHT，日产LTIMA 奥迪A8 Hybrid、宝马Active Hybird 7 比亚迪E6、北汽C30
1、转子：由导磁性能良好的硅钢片叠压而成，转子 凸极上无绕组。
转子的凸极个数为偶数，最少4个（2对），最多 16个（8对）。
2、定子：由定子铁心和定子绕组组成。 定子的凸极个数为偶数，最少6个，最多18个。
3.5.2 开关磁阻电机的原理
1、定子绕组按照D→A →B →C 的顺序通电，转子逆着励磁顺 序以逆时针方向连续旋转。 2、若按B →A →D →C的顺序通 电，则转子会沿着顺时针方向 转动。
2、转子：也称电枢，由电枢铁芯和电枢绕组构成。
（1）电枢铁芯：厚度为0.35-0.5mm的硅钢片叠装而成。 （2）电枢绕组：通电后产生电磁转矩，转矩带动电枢 绕组运动。
转子总成
3、换向器：使电枢绕组中的电流及时换向，将从电 刷输入的直流电转换为电枢绕组的交流电。
电刷和换向器
3.2.2 直流电机的基本原理
1、矢量控制
（1）模拟直流电机。 （2）控制理论完善，日趋成熟，可基本满足电 动汽车的动力性要求。
2、直接转矩控制
（1）对磁链和转矩直接控制。 （2）简化了控制结构，动态响应快。 （3）低速时，存在转矩脉动，负载能力下降。
3.3.5 交流异步电机在电动汽车中的应用
1、应用广泛，运行可靠，转速高，成本低，是电动汽 车用驱动系统的理想选择。 2、适用于大功率、低速车辆，尤其是驱动系统功率需 求较大的大型电动客车，如：广汽GZ6120EV1，、金龙 XMQ6126YE、申沃SWB6121EV2等。