新能源汽车电力电子技术 课件 第4章 车用驱动电机.ppt

4.4.3开关磁阻电机工作原理图4-23四相8/6极开关磁阻电机工作原理图4-23所示为四相(8/6)结构开关磁阻电机原理图。图中只画出A相绕组及其供电电路。开关磁阻电机的运行原理遵循“磁阻最小原理”，磁通总要沿着磁阻最小的路径闭合，而具有一定形状的铁心在移动到最小磁阻位置时，必使自己的主轴线与磁场的轴线重合。图4-23中，当定子D-D极励磁时，1-1向定子轴线D-D重合的位置转动，并使D相励磁绕组的电感最大。若以图中定、转子所处的相对位置作为起始位置，则依次D→A→B→C相绕组通电，转子即会逆着励磁顺序以逆时针方向连续旋转；反之，若依次给B→A→D→C相通电，则电机即会沿顺时针方向转动。可见，开关磁阻电机的转向与相绕组的电流方向无关，而仅取决于相绕组通电的顺序。4.4.4开关磁阻电机驱动系统开关磁阻电机驱动系统框图如图4-24所示，主要由开关磁阻电机(SRM)、功率变换器、控制器、转子位置检测器四大部分组成。其中开关磁阻电机实现电能向机械能的转化。功率变换器用以提供电机所需的电能。传感器主要用来反馈位置及电流信号,并传送给控制器。控制器针对传感器提供的转子位置、速度和电流反馈信息以及外部输入的指令,实时加以分析处理,进而采取相应的控制决策,控制功率变换器中主开关器件的工作状态以控制开关磁阻电机。图4-24开关磁阻电机驱动系统开关磁阻电机驱动系统在电动汽车领域应用的主要优势如下:1)通过适当的控制策略和系统设计,开关磁阻电机能满足电动汽车四象限运行的要求,并能在高速运行区域内保持较强的制动能力。2)开关磁阻电机驱动系统有良好的散热性能,功率密度大,减小了电机体积和质量,节省了电动汽车的有效空间。3)开关磁阻电机在很宽的功率和转速范围内都能保持高效率,能有效提高电动汽车一次充电的连续行驶里程。4)开关磁阻电机可以达到良好控制特性,而且容易智能化,从而能通过编程和替换电路元器件满足不同类型电动汽车的运行要求。5)开关磁阻电机驱动系统无需或很少需要维护,适用于高温、恶劣环境,具有良好的适应性能。谢谢大家！***第4章车用驱动电机直流电机4.1三相异步电机4.2永磁步电机4.3开关磁阻电机4.44.1直流电机4.1.1有刷直流电机4.1.2永磁无刷直流电机4.1直流电机直流电机指能将直流电能转换成机械能的旋转电机,其电机定子提供磁场,直流电源向转子的绕组提供电流,换向器使转子电流与磁场产生的转矩保持方向不变。根据是否配置有常用的电刷-换向器可以将直流电机分为两类,即有刷直流电机和无刷直流电机。车用直流电机与一般工业用的电机相比,具有以下特点:1)电枢轴长,以便安装用于速度检测的脉冲发生器。2)转子直径小、轴长,以适应高速旋转。3)电枢槽多,以便于散热。4)对于有刷电机,检查口大,以便于换向片、电刷等的定期检查和维护。5)电刷的预压紧力高,以防止电刷的误动作。4.1.1有刷直流电机1.有刷直流电机结构有刷直流电机的结构由两个主要部分组成,一是静止部分(称为定子)、主要用来产生融场:二是转动部分(称为转子、通称电枢),是机械能变为电能(发电机)、或电能变为机械能(电机)的枢纽、在定子、转子之间,有一定的间隙称为气腺。图4-1是有刷直流电机外和结构图。(a)外形(b)结构图4-1有刷直流电机的结构与外形(1)定子固定主磁极的螺钉定子主要由主磁极、换向磁极、电刷和机座等组成。定子的功能是用来产生磁通和进行机械固定。①主磁极如图4-2所示。②换向磁极③电刷如图4-3所示。目前,高端的新型直流电机的电刷采用先进的电子接触,称为无刷电机。④机座图4-2直流电机的主磁极图4-3直流电机电刷装置(2)转子也称为电枢,主要由电枢铁心、电枢绕组及换向器等组成。转子的作用是当通电后在磁场中受力产生电磁转矩。电枢铁心由铁磁材料冲压开槽叠片而成,固定在转轴上,如图4-4所示。①换向器②电枢绕组图4-4直流电机转子2.有刷直流电机工作原理直流电机是依据载流导体在磁场中受力而旋转的原理制造的，主要由定子和转子两部分组成。通常将磁场固定不动，而导体做成可以在磁场内绕中心轴旋转，如图4-5所示为直流电机工作原理。（a）（b）图4-5直流电机工作原理3.有刷直流电机转矩自动调节原理4.1.2永磁无刷直流电机在直流电机的转子上装置永久磁铁,转子采用径向永久磁铁制成的磁极,将磁铁插入转子内部,或将磁铁固定在转子表面上,转子上不再用电刷和换向器为