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新能源汽车技术 第3章 电动汽车用电动机 (一) 3.1 概述 3.2 直流电动机 3.3 无刷直流电动机 3.1 概述 1．电动机的分类 1．电动机的分类 （2）按结构及工作原理分类 直流电动机、异步电动机和同步电动机 直流电动机又分为无刷直流电动机和有刷直流电动机； 异步电动机分为感应电动机和交流换向器电动机； 同步电动机分为永磁同步电动机、磁阻同步电动机和磁滞同步电动机 1．电动机的分类 （3）按用途分类 电动机按用途可分为驱动用电动机和控制用电动机。 （4）按转子的结构分类 笼电动机按转子的结构可分为笼型感应电动机和绕线转子感应电动机。 （5）按运转速度分类 电动机按运转速度可分为高速电动机、低速电动机、恒速电动机、调速电动机。 2. 电动机的额定指标 电动机的额定指标主要包括： （1）额定功率 额定功率是指额定运行情况下轴端输出的机械功率（W或kW）。 （2）额定电压 额定电压指外加于线端的电源线电压（V）。 2.电动机的额定指标 （3）额定电流 额定电流是指电动机额定运行（额定电压、额定输出功率）情况下电枢绕组（或定子绕组）的线电流（A）。 （4）额定频率 额定频率是指电动机额定运行情况下电枢（或定子侧）的频率（Hz）。 2.电动机的额定指标 （5）额定转速 额定转速是指电动机额定运行（额定电压、额定频率、额定输出功率）的情况下，电动机转子的转速（r/min）。 2.电动机的额定指标 当电动机在额定运行情况下输出额定功率时，称为满载运行，这时电动机的运行性能、经济性及可靠性等均处于优良状态。 输出功率超过额定功率时称为过载运行，这时电动机的负载电流大于额定电流，将会引起电动机过热，从而减少了电动机使用寿命，严重时甚至烧毁电动机。 2.电动机的额定指标 电动机的输出功率小于额定功率时称为轻载运行，轻载时电动机的效率和功率因数等运行性能均较差，因此电动机应尽量避免轻载运行。 3.电动汽车对电动机的要求 （1）在恒转矩区，要求低速运行时具有大转矩，以满足电动汽车起动和爬坡的要求；在恒功率区，要求低转矩时具有高的速度，以满足电动汽车在平坦的路面能够高速行驶的要求；。 （2）电动机应具有瞬时功率大、带负载启动性能好、过载能力强，加速性能好，使用寿命长的特点； 3.电动汽车对电动机的要求 （3）电动机应在整个运行范围内，具有很高的效率，以提高一次充电的续驶里程； （4）电动机应能够在汽车减速时实现再生制动，将能量回收并反馈给蓄电池，使得电动汽车具有最佳能量的利用率； （5）电动机应可靠性好，能够在较恶劣的环境下长期工作； 3.电动汽车对电动机的要求 （6）电动机应体积小，重量轻，一般为工业用电动机的1/2~1/3； （7）电动机的结构要简单坚固，适合批量生产，便于使用和维护； （8）价格便宜，从而能够减少整体电动汽车的价格，提高性价比； （9）运行时噪声低，减少污染。 3.2 直流电动机 在电动汽车所采用的直流电动机中，小功率电动机采用的是永磁式直流电动机，大功率电动机采用的是绕组励磁式直流电动机。 绕组励磁式直流电动机根据励磁方式的不同，可分为他励式、并励式、串励式和复励式四种类型。 1.直流电动机的分类 （1）他励式直流电动机 他励式直流电动机的励磁绕组与电枢绕组无连接关系，而由其它直流电源对励磁绕组供电。 他励直流电动机在运行过程中励磁磁场稳定而且容易控制，容易实现电动汽车的再生制动要求。 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。 1.直流电动机的分类 （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。 1.直流电动机的分类 （4）复励直流电动机 复励直流电动机有并励和串励两个励磁绕组，电动机的磁通由两个绕组内的励磁电流产生。若串励绕组产生的磁通势与并励绕组产生的磁通势方向相同称为积复励。若两个磁通势方向相反，则称为差复励。 复励直流电动机的永磁励磁部分采用高磁性材料钕铁硼，运行效率高。 1.直流电动机的分类 电动汽车所使用的直流电动机主要是他励直流电动机、串励直流电动机、复励直流电动机三种类型。 小功率（100W~10kW）电动机采用的是小型高效的永磁直流电动机，可以应用在小型、低速的搬运设备上。