模塊三 新能源驅(qū)動電機(jī)構(gòu)造原理與檢修.ppt

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1、新能源汽車驅(qū)動電機(jī)與控制技術(shù)全國交通運輸職業(yè)教育教學(xué)指導(dǎo)委員會張利緱慶偉夏令偉全國交通運輸職業(yè)教育高職新能源汽車運用與維修專業(yè)規(guī)劃教材組織編寫主編主審2021/8/22新能源汽車驅(qū)動電機(jī)的分類及特點永磁同步電動機(jī)的構(gòu)造原理與檢修交流異步電動機(jī)的構(gòu)造原理與檢修模塊一模塊二模塊三2021/8/22模塊三新能源汽車驅(qū)動電機(jī)構(gòu)造原理與檢修電機(jī)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及特點電機(jī)控制器的工作原理驅(qū)動電機(jī)冷卻系維護(hù)技能實訓(xùn)模塊小結(jié)123451.掌握電動汽車驅(qū)動電機(jī)的特性要求；2.熟悉電動汽車驅(qū)動電機(jī)的分類；3.了解電動汽車驅(qū)動電機(jī)的銘牌參

2、數(shù)性能指標(biāo)；4.掌握永磁同步電動機(jī)的結(jié)構(gòu)組成、工作原理、性能特點、銘牌數(shù)據(jù)；5.掌握交流異步電動機(jī)的結(jié)構(gòu)組成、工作原理、性能特點、銘牌數(shù)據(jù)；6.掌握電動機(jī)的拆裝步驟、檢測方法；建議課時：×課時。學(xué)習(xí)目標(biāo)一、新能源汽車驅(qū)動電機(jī)的分類及特點能夠用于驅(qū)動的電機(jī)很多，分類方式也多種多樣。目前，新能源汽車上最常用的是三相交流永磁同步電動機(jī)和三相交流感應(yīng)式電動機(jī)，而驅(qū)動電機(jī)的分類、銘牌參數(shù)和性能要求是進(jìn)一步學(xué)習(xí)電機(jī)的基礎(chǔ)。與傳統(tǒng)工業(yè)驅(qū)動電機(jī)不同，電動汽車的驅(qū)動電機(jī)通常要求能夠頻繁起動、停車、加速、減速，在低速和爬坡時要求電機(jī)輸

3、出高轉(zhuǎn)矩，在高速行駛時要求電機(jī)輸出高轉(zhuǎn)速，此外還要求電機(jī)有較寬的調(diào)速范圍以滿足車速變化的需要。2021/8/221.電動汽車對驅(qū)動電機(jī)的特性要求電動汽車對驅(qū)動電機(jī)的要求可歸納如下：（1）體積小質(zhì)量輕（2）全速段高效運行（3）低速大轉(zhuǎn)矩及寬范圍的恒功率特性（4）高可靠性（5）高電壓（6）安全性能（7）高轉(zhuǎn)速（8）使用壽命長理論知識準(zhǔn)備2021/8/222.電動汽車驅(qū)動電機(jī)的主要分類驅(qū)動電機(jī)可分為兩大類，即有換向器電動機(jī)和無換向器電動機(jī)。習(xí)慣上將有換向器的直流電動機(jī)簡稱為直流電機(jī)。由于技術(shù)成熟、控制簡單，直流電機(jī)曾在電

4、力驅(qū)動領(lǐng)域有著突出的地位。實際上各類直流電機(jī)包括（串勵、并勵、他勵、復(fù)勵和永磁直流電機(jī)）都曾在電動汽車上得到應(yīng)用。但其電刷和換向器需要經(jīng)常維護(hù)，可靠性低，正在被交流無刷電機(jī)取代。理論知識準(zhǔn)備2021/8/222.電動汽車驅(qū)動電機(jī)的主要分類無換向器電機(jī)包括感應(yīng)電機(jī)、永磁同步電機(jī)、永磁無刷直流電機(jī)、開關(guān)磁阻電機(jī)等。無換向器電機(jī)在效率、功率密度、運行成本、可靠性等方面明顯優(yōu)于傳統(tǒng)的直流電機(jī)，因此在現(xiàn)代電動汽車中獲得廣泛應(yīng)用。理論知識準(zhǔn)備2021/8/223.電機(jī)性能參數(shù)（1）電機(jī)的額定工作電壓電動機(jī)正常工作時的電壓，電機(jī)

5、的參數(shù)都是電機(jī)工作于額定工作電壓時的數(shù)值。電機(jī)的工作電壓也可以低于額定工作電壓，此時各項參數(shù)數(shù)值都會下降。電機(jī)的工作電壓也可以高于額定工作電壓，但不要長時間運行，電壓也不可過高。（2）電機(jī)的額定電流電機(jī)在額定工作點運行時所消耗的電流。（3）電機(jī)的額定轉(zhuǎn)速電機(jī)在額定工作點運轉(zhuǎn)時的轉(zhuǎn)速。理論知識準(zhǔn)備2021/8/223.電機(jī)性能參數(shù)（4）起動轉(zhuǎn)矩電動機(jī)起動時所產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)力矩。異步電機(jī)通常起動轉(zhuǎn)矩為額定轉(zhuǎn)矩的125%以上。與之對應(yīng)的電流稱為起動電流，通常該電流為額定電流的6倍左右。（5）額定負(fù)載轉(zhuǎn)矩電機(jī)在額定電壓、額定轉(zhuǎn)

6、速時輸出的轉(zhuǎn)矩。使用時應(yīng)留有一定的余量。（6）堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩電機(jī)在額定電壓下，加在輸出軸上的，最終使電機(jī)停轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)矩。理論知識準(zhǔn)備2021/8/223.電機(jī)性能參數(shù)（7）電機(jī)的功率電動機(jī)的功率由轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩決定。輸出功率P(kW)=轉(zhuǎn)矩T(N·m)×轉(zhuǎn)速n(r/min)/9550（8）電機(jī)的效率電動機(jī)內(nèi)部功率損耗的大小是用效率來衡量的，輸出功率與輸入功率的比值稱為電動機(jī)的效率。效率高，說明損耗小，節(jié)約電能。但過高的效率要求，將使電動機(jī)的成本增加。一般異步電動機(jī)在額定負(fù)載下其效率為75～92%。異步電動機(jī)的效率也隨著負(fù)載的大小

7、而變化?？蛰d時效率為零，負(fù)載增加，效率隨之增大，當(dāng)負(fù)載為額定負(fù)載的0.7～1倍時，效率最高，運行最經(jīng)濟(jì)。理論知識準(zhǔn)備2021/8/223.電機(jī)性能參數(shù)（9）轉(zhuǎn)動慣量具有質(zhì)量的物體維持其固有運動狀態(tài)的一種性質(zhì)，轉(zhuǎn)動慣量的大小直接影響電機(jī)的響應(yīng)速度，轉(zhuǎn)動慣量越大電機(jī)響應(yīng)越慢，轉(zhuǎn)動慣量越小電機(jī)響應(yīng)越快。（10）功率密度電動機(jī)每單位質(zhì)量所能獲得的輸出功率值，功率密度越大，電動機(jī)的有效材料的利用率就越高。理論知識準(zhǔn)備2021/8/223.電機(jī)性能參數(shù)（11）功率因數(shù)異步電動機(jī)的功率因數(shù)是衡量在異步電動機(jī)輸入的視在功率中，真正

8、消耗的有功功率所占比重的大小，其值為輸入的有功功率P與視在功率S之比，用cosψ來表示。電動機(jī)在運行中，功率因數(shù)是變化的，其變化大小與負(fù)載大小有關(guān)，電動機(jī)空載運行時，定子繞組的電流基本上是產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場的無功電流分量，有功電流分量很小。此時，功率因數(shù)很低，約為0.2，當(dāng)電動機(jī)帶上負(fù)載運行時，要輸出機(jī)械功率，定子繞組電流中的有功電流分量增加，功率因數(shù)也隨之提高。