纯电动汽车构造与检修-项目三 驱动电机及控制系统检修.pptx

纯电动汽车构造与检修;03;任务一;任务描述;理论知识;1.直流电动机的结构

直流电动机的结构形式很多，但总体上不外乎由定子（静止部分）和转子（运动部分）组成（见图3-2）。;2.直流电动机的工作原理

通电导线在磁场中会受到磁场力的作用，由左手定则（见图3-11），把左手放入磁场中，让磁力线垂直穿入手心，磁力线从N极出发进入S极，四指指向电流所指方向，则大拇指的方向就是导体受力的方向。;电源的直流电加于电刷A（正极）和B（负极）上，则线圈abcd中流过电流：在导体ab中，电流由a指向b；在导体cd中，电流由c指向d。用左手定则可知导体ab所受到的磁场力从右向左，导体cd所受到的磁场力从左向右，这样形成的转矩M为逆时针方向。在该转矩作用下电枢将逆时针方向旋转，如图3-12a所示。当电枢转过了180°，直流电仍由电刷A流入、从电刷B流出，电流在电枢内的流向改变为d到c、b到a，由左手定则可知导体cd所受到的磁场力从右向左，ab所受磁场力从左向右，转矩M方向仍为逆时针，则可保持电枢持续逆时针动，如图3-12b所示。;3.直流电动机的励磁方式

按励磁方式不同，直流电动机可分为他励直流电动机、并励直流电动机、串励直流电动机和复励直流电动机4种类型。图3-13至图3-17中，Ia为电枢电流，Ea为电枢反电势，Ff为他励和并励方式下的励磁电流，Fs为串励和复励方式下的励磁电流。

(1)他励直流电动机他励直流电动机的电枢和励磁绕组由两个独立的直流电源供电（见图3-13）。;(2)并励直流电动机并励直流电动机的电枢和励磁绕组并联后由一个独立的直流电源供电（见图3-14）。;(3)串励直流电动机串励直流电动机的电枢和励磁绕组串联后由一个独立的直流电源供电（见图3-15）。;(4)复励直流电动机复励电动机有两个绕组，一个并励绕组，一个串励绕组，并励绕组和电枢并联，和串励绕组串联后由一个独立的直流电源供电。若两绕组产生的磁通势方向相同，称为积复励；若相反，称为差复励（见图3-16和图3-17）。;（二）交流异步电动机

在交流异步电动机中，分为单相和三相，应用最广泛的当属三相交流异步电动机。

交流异步电???机的性能特点有：小型轻量化；易实现转速超过10000r/min的高速旋转；高速低转矩时运转效率高；低速时有高转矩，以及有宽泛的速度控制范围；高可靠性；制造成本低；控制装置简单。

1.三相交流异步电动机的结构

三相交流异步电动机的结构如图3-18所示。;2.工作原理

1)当三相异步电动机接到三相电源上时，定子绕组就会产生旋转磁场，转子绕组在旋转磁场的作用下，产生感应电动势或感应电流。转子电流反过来又受到磁场的电磁力作用，根据左手定则能判断出，由电磁力所导致的电磁转矩促使转子沿旋转磁场的转向，以转速n2旋转。

2)转子转速n2永远小于旋转磁场转速（同步转速)n1，也就是说，转子转速np总是与同步转速n2保持一定转速率，即保持异步关系，所以把这类电动机称为异步电动机。另外，平时所讲的电动机转速就是转子转速。;（三）永磁电动机

永磁电动机主要可分为永磁有刷直流电动机、永磁无刷直流电动机、永磁同步交流电动机和永磁混合式电动机四种。其中在电动汽车上的应用以永磁无刷直流电动机和永磁同步交流电动机为主。

1.永磁无刷直流电动机;2.永磁同步交流电动机

永磁同步电动机（PermanentMagnetSynchrounousMotor，PMSM）具有体积小、效率高、功率因数高、起动力矩大、力能指标好、温升低等特点，已经成为电动汽车驱动系统的主流电机之一（见图3-28）。;（四）开关磁阻电动机

开关磁阻电动机（SwitchedReluctanceMotor，SRM）是近些年发展的新型调速电机（见图3-33），结构简单、调速范围宽且性能好，现已广泛用在仪器仪表、家电、电动汽车等领域。;1.开关磁阻电动机的结构

开关磁阻电动机由双凸极的定子和转子组成，其定子、转子的凸极均由普通的硅钢片叠压而成（见图3-34）。;2.开关磁阻电动机的工作原理

开关磁阻电动机依据磁路磁阻最小原理（或磁通最大原理）使转子转动，产生电磁转矩。

如图3-35所示，定子有A、B、C、D四对凸极，转子有1、2、3三对凸极，当电子开关S1、S2闭合，使A、A′定子绕组通电励磁时，通过转子形成闭合磁路，但电动机定子铁心与磁场的轴线不重合，于是转子就会受到弯曲磁力线切向分力的作用而转动，直到转子1、1′凸极轴线转至与定子A、A′凸极轴线重合的位置（闭合磁路的磁阻最小）。图3-36所示为相电感、转矩与转子位置的变