新能源汽車驅(qū)動電機系統(tǒng)檢測與維修全套可編輯PPT課件緒論模塊一驅(qū)動電機系統(tǒng)的認知模塊二驅(qū)動電機的檢測與維修模塊三驅(qū)動電機控制器的檢測與維修目錄CONTENTS模塊四冷卻系統(tǒng)的檢測與維修緒論緒論新能源汽車，尤其是電動汽車的核心部分是“三電”系統(tǒng)——驅(qū)動電機系統(tǒng)、動力蓄電池系統(tǒng)和整車電控系統(tǒng)，如圖0-1所示，“三電”系統(tǒng)基本組成如圖0-2所示。一、新能源汽車“三電”系統(tǒng)緒論1.驅(qū)動電機系統(tǒng)驅(qū)動電機系統(tǒng)作為電動汽車三大系統(tǒng)之一，是車輛行駛的主要執(zhí)行機構(gòu)，其特性決定了車輛的主要性能指標，直接影響車輛的動力性、經(jīng)濟性和舒適性。國家標準《電動汽車用驅(qū)動電機系統(tǒng)第1部分：技術(shù)條件》（GB/T18488.1—2015）中規(guī)定：驅(qū)動電機系統(tǒng)（drivemotorsystem）是指驅(qū)動電機、驅(qū)動電機控制器及它們工作必需的輔助裝置的組合。電動汽車主流的電機類型主要有永磁同步電機和交流異步電機等。目前，電動汽車常用的電機額定功率基本可以滿足整車的驅(qū)動需求，很多電動汽車都具備制動能量回收功能。緒論2.動力蓄電池系統(tǒng)動力蓄電池作為電動汽車的能量源，是電動汽車的核心部件之一。動力蓄電池的性能直接影響電動汽車的行駛里程。作為“三電”系統(tǒng)中最貴的核心器件，動力蓄電池常用的類型是三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池。動力蓄電池內(nèi)部除了有不同模組的電芯，還有溫度采集傳感器、單體電芯電壓采集傳感器、電流傳感器、主正總線接觸器、主負總線接觸器、維修開關(guān)、母排、連接器、電池管理系統(tǒng)（batterymanagementsystem，簡稱BMS）等。其中，BMS作為動力蓄電池的大腦，主要檢測動力蓄電池內(nèi)單體電芯的電壓、溫度、電流等相關(guān)參數(shù)，與整車控制系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)交換，同時還能對動力蓄電池的充放電進行管理。緒論3.整車電控系統(tǒng)整車電控系統(tǒng)的作用是對整車的所有動作進行檢測和指揮，類似于人類的大腦。整車電控系統(tǒng)由整車控制器（VCU）及各子系統(tǒng)組成，整車控制器能夠完成檢測整車子系統(tǒng)控制單元的自檢狀態(tài)、能量分配、采集制動踏板和加速踏板信號、控制繼電器開關(guān)、整車故障檢測、整車上下電控制、故障處理等工作。整車控制器的處理速度一般比較快，能夠快速、準確地接收和發(fā)送各種指令，控制車輛各種運行狀態(tài)。緒論1.驅(qū)動電機系統(tǒng)的組成驅(qū)動電機系統(tǒng)主要由驅(qū)動電機、驅(qū)動電機控制器及冷卻裝置等組成，如圖0-3所示。二、新能源汽車驅(qū)動電機系統(tǒng)緒論（1）驅(qū)動電機驅(qū)動電機（divemotor）是將電能轉(zhuǎn)換成機械能，為車輛行駛提供驅(qū)動力的電氣裝置，該裝置也可具備將機械能轉(zhuǎn)換成電能的功能。（2）驅(qū)動電機控制器驅(qū)動電機控制器（divemotorcontroller）是控制動力蓄電池與驅(qū)動電機之間能量傳遞的裝置，由控制信號接口電路、驅(qū)動電機控制電路和驅(qū)動電路組成。（3）冷卻裝置冷卻裝置（coolingequipment）是用于冷卻驅(qū)動電機及驅(qū)動電機控制器的裝置。緒論2.驅(qū)動電機系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀（1）國外發(fā)展狀況驅(qū)動電機中，有刷直流電機、同步電機、感應(yīng)電機與有刷磁鐵電機商品化歷史最長，產(chǎn)品更新?lián)Q代不斷，迄今還在應(yīng)用。近年來美國、歐洲開發(fā)的電動客車多采用交流感應(yīng)電機。其主要優(yōu)點是價格較低，性能可靠；缺點是啟動轉(zhuǎn)矩小。為了降低車重，電機殼體大多采用鑄鋁材料，電機恒功率范圍較寬，最高轉(zhuǎn)速可達基速的2～2.5倍。日本近年來在批量生產(chǎn)的電動汽車車型上以采用永磁同步電機為主流。該種電機恒功率范圍很寬，最高轉(zhuǎn)速可達基速的5倍。緒論（2）國內(nèi)發(fā)展狀況新能源汽車的快速發(fā)展給驅(qū)動電機帶來了巨大的發(fā)展機遇，電機技術(shù)的發(fā)展成為行業(yè)關(guān)注的熱點。我國電動汽車驅(qū)動電機系統(tǒng)的發(fā)展主要有以下幾個方面的特點：1）在交流異步驅(qū)動電機系統(tǒng)方面，形成了小批量生產(chǎn)開發(fā)、制造、試驗及服務(wù)體系，產(chǎn)品性能基本能滿足整車需求，大功率交流異步電機已廣泛應(yīng)用于各類電動客車。2）在開關(guān)磁阻驅(qū)動電機系統(tǒng)方面，已形成優(yōu)化設(shè)計和自主研發(fā)能力，通過合理設(shè)計電機結(jié)構(gòu)、改進控制技術(shù)，產(chǎn)品性能基本滿足整車需求。緒論3）在無刷直流驅(qū)動電機系統(tǒng)方面，部分企業(yè)合理設(shè)計及改進控制技術(shù)，有效提高了無刷直流驅(qū)動電機產(chǎn)品性能，基本滿足電動汽車需求。4）在永磁同步驅(qū)動電機系統(tǒng)方面，已開發(fā)了可應(yīng)用于各類電動汽車的不同系列產(chǎn)品，基本具備永磁同步電機集成化設(shè)計能力，但總體水平與國外仍有一定差距。5）在永磁電機材料和技術(shù)上，部分公司掌握了電機轉(zhuǎn)子磁體先裝配后充磁的整體充磁技術(shù)，但技術(shù)水平仍與德國和日本有較大差距。國內(nèi)釹鐵硼磁材料產(chǎn)量很高，占全球供應(yīng)量的85%，但高性能產(chǎn)品占比則較低。6）在驅(qū)動電機控制器關(guān)鍵部件方面，部分公司已具備旋轉(zhuǎn)變壓器研發(fā)和生產(chǎn)能力，但產(chǎn)品精度、可靠性與國外仍有差距。緒論3.驅(qū)動電機系統(tǒng)的發(fā)展趨勢（1）驅(qū)動電機系統(tǒng)永磁化永磁電機具有效率高、比功率較大、功率因數(shù)高、可靠性高和便于維護的優(yōu)點，且采用矢量控制的變頻調(diào)速系統(tǒng)可使永磁電機具有寬廣的調(diào)速范圍。因此，電機的永磁化成為電機驅(qū)動技術(shù)的重要發(fā)展方向之一。（2）驅(qū)動電機系統(tǒng)數(shù)字化驅(qū)動電機系統(tǒng)數(shù)字化包括驅(qū)動控制的數(shù)字化、驅(qū)動到數(shù)控系統(tǒng)接口的數(shù)字化和測量單元的數(shù)字化。未來電機驅(qū)動技術(shù)發(fā)展的必然趨勢之一就是數(shù)字化，隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，高速、高集成度、低成本的微機專用芯片等問世并商品化，全數(shù)字控制系統(tǒng)將成為可能。緒論（3）驅(qū)動電機系統(tǒng)集成化將原來獨立的驅(qū)動電機、減速器和一些電控系統(tǒng)進行集成，可以使整個電驅(qū)總成線纜的長度大大縮短、體積更小、質(zhì)量更小、效率更高、成本更低、便于車輛布局，同時還可解決不同工藝電路間組合和高電壓隔離等問題，但由于仍存在一些較高難度技術(shù)問題，未來驅(qū)動電機系統(tǒng)集成化還需要解決很多難題，且需進一步降低成本，提高系統(tǒng)可靠性。圖0-4所示為比亞迪電動汽車電驅(qū)動系統(tǒng)三合一（驅(qū)動電機控制器、驅(qū)動電機及減速器）示意圖，圖0-5所示為特斯拉ModelS電驅(qū)動總成三合一示意圖。緒論緒論本課程內(nèi)容主要從汽車驅(qū)動電機系統(tǒng)基礎(chǔ)知識、驅(qū)動電機的檢測與維修、驅(qū)動電機控制器的檢測與維修、冷卻系統(tǒng)的檢測與維修四個方面進行展開。通過本課程的學(xué)習(xí)，你將能夠熟練掌握驅(qū)動電機系統(tǒng)相關(guān)基礎(chǔ)知識，能夠規(guī)范檢修驅(qū)動電機、驅(qū)動電機控制器、冷卻系統(tǒng)等常見的故障。三、本課程的任務(wù)和內(nèi)容思考與練習(xí)1.電動汽車“三電”系統(tǒng)包括什么？各部分的作用是什么？2.新能源汽車驅(qū)動電機系統(tǒng)包括什么？各部分的作用是什么？01驅(qū)動電機系統(tǒng)的認知Backgroundoftheproject課題一驅(qū)動電機系統(tǒng)的認知課題一驅(qū)動電機的認知技能實訓(xùn)1驅(qū)動電機的認知課題二驅(qū)動電機控制器及冷卻系統(tǒng)的認知技能實訓(xùn)2驅(qū)動電機控制器的認知技能實訓(xùn)3冷卻系統(tǒng)的認知驅(qū)動電機系統(tǒng)的認知課題一課題一驅(qū)動電機的認知驅(qū)動電機可以按照不同分類方式進行分類，其主要分類如下。1.按工作電源分類根據(jù)工作電源不同，驅(qū)動電機可分為直流電機和交流電機。其中，直流電機又分為繞組勵磁式（串勵式、并勵式、復(fù)勵式）直流電機和永磁式直流電機，交流電機又分為單相電機和三相電機。一、驅(qū)動電機分類課題一驅(qū)動電機的認知2.按結(jié)構(gòu)及工作原理分類按結(jié)構(gòu)及工作原理，驅(qū)動電機可分為直流電機、交流異步電機、同步電機、開關(guān)磁阻電機、輪轂電機。（1）直流電機直流電機分為無刷直流電機和有刷直流電機。圖1-1-2所示為直流有刷換向電機剖面圖。課題一驅(qū)動電機的認知課題一驅(qū)動電機的認知（2）交流異步電機交流異步電機分為交流感應(yīng)電機和交流換向器電機。（3）同步電機同步電機分為永磁同步電機、磁阻同步電機和磁滯同步電機。圖1-1-3所示為永磁同步電機結(jié)構(gòu)圖。課題一驅(qū)動電機的認知（4）開關(guān)磁阻電機開關(guān)磁阻電機（switchedreluctanceelectricalmachine，簡稱SRM）是一種新型驅(qū)動電機，其基本結(jié)構(gòu)如圖1-1-4所示。其轉(zhuǎn)子為凸極轉(zhuǎn)子，如圖1-1-5所示。課題一驅(qū)動電機的認知（5）輪轂電機輪轂電機又稱車輪內(nèi)裝電機，是將動力、傳動和制動裝置整合到輪轂內(nèi)的一種電機。圖1-1-6所示為輪轂電機結(jié)構(gòu)示意圖。根據(jù)其轉(zhuǎn)子形式，主要分內(nèi)轉(zhuǎn)子式和外轉(zhuǎn)子式。內(nèi)轉(zhuǎn)子式采用高速內(nèi)轉(zhuǎn)子電機，配備固定傳動比的減速器。外轉(zhuǎn)子式采用低速外傳子電機，無減速裝置，車輪轉(zhuǎn)速與電機相同。課題一驅(qū)動電機的認知3.按轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)分類驅(qū)動電機按轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)分為籠型感應(yīng)電機和繞線轉(zhuǎn)子感應(yīng)電機。4.按轉(zhuǎn)速分類驅(qū)動電機按轉(zhuǎn)速分為高速電機、低速電機、恒速電機、調(diào)速電機。低速電機又分為齒輪減速電機、電磁減速電機、力矩電機和爪極同步電機等。課題一驅(qū)動電機的認知常見的各類驅(qū)動電機在典型車型上的應(yīng)用見表1-1-1。二、各類驅(qū)動電機的應(yīng)用課題一驅(qū)動電機的認知課題一驅(qū)動電機的認知1.直流電機的特點直流電機分為有刷直流電機和無刷直流電機，有刷直流電機因維護不方便等缺點逐漸被無刷直流電機所取代，無刷直流電機的優(yōu)缺點如下：三、驅(qū)動電機特點課題一驅(qū)動電機的認知（1）優(yōu)點1）結(jié)構(gòu)簡單、質(zhì)量輕、體積小，具有有刷直流電機的優(yōu)點，同時又取消了碳刷、滑環(huán)結(jié)構(gòu)。2）可以低速大功率運行，可以省去減速器直接驅(qū)動大的負載。3）轉(zhuǎn)矩特性優(yōu)異，中、低速轉(zhuǎn)矩性能好，啟動轉(zhuǎn)矩大，啟動電流小、續(xù)航里程長。4）無級調(diào)速，調(diào)速范圍廣，過載能力強。5）效率高，電機本身沒有勵磁損耗和碳刷損耗，消除了多級減速損耗。6）耐顛簸，噪聲低，振動小，運轉(zhuǎn)平滑，壽命長。課題一驅(qū)動電機的認知（2）缺點1）運轉(zhuǎn)時存在的轉(zhuǎn)矩脈動較大、鐵芯附加損耗大等問題，限制了它在高精度、高性能要求的驅(qū)動場合的應(yīng)用，尤其是在低速直接驅(qū)動場合的應(yīng)用，因此僅適用于一般的精度及性能要求的場合。2）轉(zhuǎn)速范圍不夠?qū)?，最高轉(zhuǎn)速僅6000r/min左右，難以滿足電動汽車工況需求。課題一驅(qū)動電機的認知2.交流感應(yīng)電機的特點交流感應(yīng)電機（ACinductionelectricalmachine）依靠交流電源運行，定子及轉(zhuǎn)子為獨立繞組，雙方通過電磁感應(yīng)來傳遞力矩，其轉(zhuǎn)子以低于/高于氣隙旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。其主要優(yōu)缺點如下：課題一驅(qū)動電機的認知（1）優(yōu)點1）具備變頻調(diào)速的能力。交流感應(yīng)電機可通過自身正反轉(zhuǎn)切換解決倒車問題。2）更易實現(xiàn)能量回收。在車輛滑行或制動工況下，車輪反拖驅(qū)動電機轉(zhuǎn)動，電動機發(fā)電并將電能回收儲存至動力蓄電池中，從而給動力蓄電池充電，增加車輛的續(xù)航里程。3）轉(zhuǎn)速范圍廣。交流感應(yīng)電機的峰值轉(zhuǎn)速可高達20000r/min左右，能夠在不匹配二級減速器情況下滿足車輛高速巡航的轉(zhuǎn)速需求。4）抗高溫性能強。5）運行可靠性較好。6）成本較低、維修方便等。課題一驅(qū)動電機的認知（2）缺點1）耗電量較大，轉(zhuǎn)子容易發(fā)熱，高速運轉(zhuǎn)時需要保證對交流感應(yīng)電機的冷卻，否則會損壞電機。2）交流感應(yīng)電機由于是單邊勵磁，產(chǎn)生單位轉(zhuǎn)矩需要很大的電流，而且定子中有無功勵磁電流，因此能耗較大，功率因數(shù)滯后。3）調(diào)速控制復(fù)雜，且調(diào)速性也較差。4）結(jié)構(gòu)復(fù)雜，技術(shù)要求高，驅(qū)動電機控制器制造成本高。課題一驅(qū)動電機的認知3.永磁同步電機的特點永磁同步電機是在轉(zhuǎn)子中加入永磁體來強化轉(zhuǎn)子性能，并與定子在轉(zhuǎn)速同步旋轉(zhuǎn)的形態(tài)下形成電流。其主要優(yōu)缺點如下：（1）優(yōu)點1）轉(zhuǎn)換效率和穩(wěn)定性比交流感應(yīng)電機高，能夠為電池組提供更高的續(xù)航能力，這也是很多廠商選用永磁同步電機的原因之一。2）相對直流電機，永磁同步電機噪聲及控制精度環(huán)節(jié)更優(yōu)。3）質(zhì)量小、體積小、布置更為靈活，對整車質(zhì)量減少也有所貢獻。課題一驅(qū)動電機的認知（2）缺點1）成本高。永磁同步電機使用的稀土永磁材料成本較高。2）不可逆退磁。如果設(shè)計或使用不當，永磁同步電機（釹鐵硼永磁材料）在過高溫度時，或在劇烈機械震動時有可能產(chǎn)生不可逆退磁（又稱失磁），使電機性能下降。課題一驅(qū)動電機的認知4.開關(guān)磁阻電機的特點開關(guān)磁阻電機采用定轉(zhuǎn)子凸極且極數(shù)相接近的大步距磁阻式步進電機的結(jié)構(gòu)，利用轉(zhuǎn)子位置傳感器通過電子功率開關(guān)控制各相繞組導(dǎo)通使之運行。電機轉(zhuǎn)子無繞組，無明顯熱量產(chǎn)生。其主要優(yōu)缺點如下：（1）優(yōu)點1）凸極轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動慣量低，可控參數(shù)多，易調(diào)速，調(diào)速系統(tǒng)運行性能好。2）啟動電流小，啟動轉(zhuǎn)矩大，當電流達到額定電流的15%時電動機即可實現(xiàn)100%的啟動轉(zhuǎn)矩。3）結(jié)構(gòu)簡單，質(zhì)量小，成本較低，可靠性高，功率密度高。4）體積小，整車設(shè)計更靈活，車內(nèi)空間更大。5）高效率低損耗。6）開發(fā)潛力大。課題一驅(qū)動電機的認知（2）缺點1）技術(shù)尚不成熟。該驅(qū)動電機調(diào)速系統(tǒng)是繼變頻調(diào)速系統(tǒng)、無刷直流電動機調(diào)速系統(tǒng)之后發(fā)展起來的最新一代無級調(diào)速系統(tǒng)，技術(shù)還在不斷探索和開發(fā)中。2）相對其他類型電機，該電機的控制復(fù)雜一些，位置檢測器是開關(guān)磁阻電機的關(guān)鍵器件，其性能對開關(guān)磁阻電機的控制操作有重要影響。3）由于開關(guān)磁阻電機為雙凸極結(jié)構(gòu)，實際運轉(zhuǎn)過程中，轉(zhuǎn)矩波動大，且電機本身噪聲和振動嚴重。4）成本高。課題一驅(qū)動電機的認知5.輪轂電機的特點輪轂電機發(fā)展較早，早在1900年，保時捷公司就制造出了前輪裝備輪轂電機的電動汽車。該項技術(shù)沉寂多年后，近年來，在新能源汽車上重新應(yīng)用起來。目前，國內(nèi)自主品牌汽車廠商開始研發(fā)此項技術(shù)并應(yīng)用到實車，如比亞迪純電動客車K9采用輪邊驅(qū)動電機總成，單個輪轂電機最大功率90kW，最大扭矩500N·m。其主要優(yōu)缺點如下：（1）優(yōu)點傳動部件少，車輛結(jié)構(gòu)簡單、傳動效率高，減少不必要的能量損耗，可實現(xiàn)多種復(fù)雜的驅(qū)動方式，便于采用多種新能源車技術(shù)等。（2）缺點增大簧下質(zhì)量和輪轂的轉(zhuǎn)動慣量，電制動性能有限，密封要求較高，設(shè)計需考慮散熱。課題一驅(qū)動電機的認知6.各驅(qū)動電機性能比較直流電機、交流感應(yīng)電機、永磁同步電機和開關(guān)磁阻電機的性能特點比較見表1-1-2。課題一驅(qū)動電機的認知1.電動汽車對驅(qū)動電機的要求電動汽車驅(qū)動電機需具備頻繁起動/停車、加速/減速、低速或爬坡時高轉(zhuǎn)矩，高速行駛時低轉(zhuǎn)矩，變速范圍大等特點。因此，電動汽車驅(qū)動電機在負載、性能和工作環(huán)境等條件要求較高，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：四、驅(qū)動電機性能要求課題一驅(qū)動電機的認知（1）低速大轉(zhuǎn)矩。由于啟動轉(zhuǎn)矩大，為達到電動汽車短時加速或爬坡要求，驅(qū)動電機需具有良好的啟動和加速性能。（2）驅(qū)動電機需可控性高、穩(wěn)態(tài)精度高、動態(tài)性能好。（3）恒功率區(qū)要寬。為滿足汽車高速行駛和高速超車的動力要求，電動汽車電機驅(qū)動系統(tǒng)要求恒功率區(qū)是恒扭矩區(qū)的3～10倍。恒功率曲線圖如圖1-1-7所示。課題一驅(qū)動電機的認知（4）電動汽車驅(qū)動電機要求調(diào)速范圍大、低速時應(yīng)具備大轉(zhuǎn)矩，高速時應(yīng)具備高功率性能。（5）驅(qū)動電機要具有高效率。（6）驅(qū)動電機要具有高功率密度，為滿足整車空間和高效節(jié)能，電機功率密度要大于1kW/kg。（7）驅(qū)動電機的可靠性能要好。驅(qū)動電機工作環(huán)境惡劣，常處于高溫、惡劣天氣及頻繁震動等環(huán)境下，要求電機可靠性能好。（8）驅(qū)動電機應(yīng)能夠在汽車減速時實現(xiàn)再生制動，將能量回收并反饋回動力蓄電池，并使電動汽車具有最佳能量的利用率。課題一驅(qū)動電機的認知2.混合動力電動汽車對驅(qū)動電機的要求（1）采用大功率電機驅(qū)動，具有電阻小、效率高、比能耗低、動力性能好等優(yōu)點。（2）電機應(yīng)具有較大范圍內(nèi)調(diào)速性能，能根據(jù)駕駛員對加速踏板和制動踏板的控制，由中央控制器控制電機與發(fā)動機之間動力的協(xié)調(diào)來獲得所需要起動、加速、行駛、減速、制動等所需功率與轉(zhuǎn)矩。（3）混合動力汽車應(yīng)具有最優(yōu)能量利用，要求電機高效率、低損耗，并在車輛減速時實現(xiàn)能量回收并反饋給動力蓄電池。（4）電機、控制裝置、冷卻系統(tǒng)的質(zhì)量等應(yīng)盡可能小，因此，大功率的高速電機具有高性能、質(zhì)量小、運轉(zhuǎn)時噪聲低等優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用于混合動力汽車上。（5）各種電機電壓可達120～500V，電氣系統(tǒng)和控制系統(tǒng)的安全性都必須符合車輛安全性能的相關(guān)國家標準和規(guī)定。除此之外，還要求電機耐溫和耐潮性能強，能夠在較惡劣的環(huán)境下長期工作，結(jié)構(gòu)簡單，適合批量生產(chǎn)，運行噪聲低，維修方便，價格低等。課題一驅(qū)動電機的認知《電動汽車用驅(qū)動電機系統(tǒng)第1部分：技術(shù)條件》（GB/T18488.1—2015）對驅(qū)動電機銘牌和型號命名作了以下規(guī)定：1.電機銘牌信息電機銘牌宜包括如下信息：（1）制造廠名；（2）型號、編號、名稱；（3）主要參數(shù)：額定電壓、持續(xù)轉(zhuǎn)矩、持續(xù)功率、相數(shù)、工作制、峰值轉(zhuǎn)矩、最高工作轉(zhuǎn)速、絕緣等級、防護等級。五、驅(qū)動電機銘牌型號課題一驅(qū)動電機的認知2.型號命名（1）驅(qū)動電機型號組成驅(qū)動電機型號由驅(qū)動電機類型代號、尺寸規(guī)格代號、信號反饋元件代號、冷卻方式代號、預(yù)留代號五部分組成。例如：課題一驅(qū)動電機的認知各類型驅(qū)動電機代號及釋義見表1-1-3。思考與練習(xí)1.查閱資料，想一想，北汽EV160車型搭載的是哪一類型驅(qū)動電機？2.混合動力電動汽車對電機的基本要求有哪些？3.某驅(qū)動電機型號為TF115XS420，該型號驅(qū)動電機屬于哪種冷卻方式？驅(qū)動電機的認知技能實訓(xùn)1技能實訓(xùn)1驅(qū)動電機的認知1.了解驅(qū)動電機的分類和特點。2.能夠認知各型號驅(qū)動電機。一、實訓(xùn)目的技能實訓(xùn)1驅(qū)動電機的認知實訓(xùn)工作臺、直流電機模型、交流感應(yīng)電機模型、永磁同步電機模型、開關(guān)磁阻電機模型、輪轂電機模型等。二、實訓(xùn)器材技能實訓(xùn)1驅(qū)動電機的認知1.小組分工三、實訓(xùn)內(nèi)容技能實訓(xùn)1驅(qū)動電機的認知2.認知驅(qū)動電機特點查閱相關(guān)資料，各組員對各類型驅(qū)動電機進行識別，完成下表內(nèi)容的填寫，并由本組解說員對驅(qū)動電機特點進行簡要解說。技能實訓(xùn)1驅(qū)動電機的認知3.識讀驅(qū)動電機銘牌信息識讀下圖中驅(qū)動電機銘牌信息，并由小組解說員對該電機型號（TZ220XS420）含義進行講解。技能實訓(xùn)1驅(qū)動電機的認知1.完工檢查質(zhì)檢員對小組任務(wù)完成后的實訓(xùn)現(xiàn)場恢復(fù)情況進行檢查。2.教師質(zhì)量檢查實訓(xùn)指導(dǎo)教師根據(jù)任務(wù)實施過程情況，針對實訓(xùn)過程中出現(xiàn)的問題提出改進措施及建議。四、質(zhì)量檢查技能實訓(xùn)1驅(qū)動電機的認知1.組間互評各學(xué)習(xí)小組通過對其他小組任務(wù)實施過程進行互評、對比，并記錄評價結(jié)果。五、評價反饋技能實訓(xùn)1驅(qū)動電機的認知2.自我評價小組成員根據(jù)自己在課堂中的實際表現(xiàn)進行反思，并在下表中對自己進行客觀、如實評價。技能實訓(xùn)1驅(qū)動電機的認知3.教師綜合考核教師對各小組技能實訓(xùn)情況進行綜合考核，并完成以下綜合考核表。驅(qū)動電機控制器及冷卻系統(tǒng)的認知課題二課題二驅(qū)動電機控制器及冷卻系統(tǒng)的認知一、驅(qū)動電機控制器認知1.驅(qū)動電機控制器的作用驅(qū)動電機控制器（drivemotorcontroller），又稱電機控制單元（motorcontrolunit，簡稱MCU），是控制動力電源與驅(qū)動電機之間能量傳輸?shù)难b置，是驅(qū)動電機系統(tǒng)的核心控制裝置。驅(qū)動電機控制器響應(yīng)整車控制器單元（vehiclecontrolunit，簡稱VCU）根據(jù)駕駛員意圖發(fā)出的各種指令，并對信息進行反饋，實時調(diào)整驅(qū)動電機輸出，以實現(xiàn)整車的前行、倒車、停車、能量回收以及駐坡等功能。驅(qū)動電機控制器另一個重要功能是通信和保護，實時進行狀態(tài)和故障檢測，保護驅(qū)動電機系統(tǒng)和整車安全可靠運行。課題二驅(qū)動電機控制器及冷卻系統(tǒng)的認知2.驅(qū)動電機控制器的組成驅(qū)動電機控制器作為整車驅(qū)動系統(tǒng)的重要組成部分，主要由功率變換模塊、IGBT驅(qū)動板、控制模塊（控制板）、電容、散熱水道、接口電路等組件組成。北汽EX360車型電機驅(qū)動系統(tǒng)集成了MCU、DC-DC、OBC（車載充電機）、PTC（車載加熱器）等功能，該功率集成單元稱為PEU，圖1-2-1所示為北汽EX360車型PEU外觀，圖1-2-2所示為PEU內(nèi)部的MCU位置。課題二驅(qū)動電機控制器及冷卻系統(tǒng)的認知北汽EV200車型的MCU為獨立部件，并未和其他高壓系統(tǒng)部件集成在一起。其MCU外觀如圖1-2-3所示，驅(qū)動電機控制器基本結(jié)構(gòu)由上下兩層部件組成，其中上層主要部件如圖1-2-4所示，下層主要部件如圖1-2-5所示。課題二驅(qū)動電機控制器及冷卻系統(tǒng)的認知以下對主要模塊部件進行簡要介紹。（1）功率變換模塊功率變換模塊通過絕緣柵雙極型晶體管（insulatedgatebipolartransistor，簡稱IGBT）等功率器件實現(xiàn)直流轉(zhuǎn)交流的逆變功能。IGBT是由雙極性晶體管（bipolarjunctiontransistor，簡稱BJT）和絕緣柵型場效應(yīng)管（metaloxidesemiconductorfieldeffecttransistor，簡稱MOSFET）組成的復(fù)合全控型電壓驅(qū)動式功率半導(dǎo)體器件，MOSFET因柵極為金屬鋁，又稱為金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)管。一般所說的IGBT也指IGBT模塊，IGBT模塊是由IGBT（絕緣柵雙極型晶體管芯片）與FWD（續(xù)流二極管芯片）通過特定的電路橋接封裝而成的模塊化半導(dǎo)體產(chǎn)品。封裝后的IGBT模塊直接應(yīng)用于變頻器等設(shè)備。IGBT模塊封裝實物如圖1-2-6所示。課題二驅(qū)動電機控制器及冷卻系統(tǒng)的認知課題二驅(qū)動電機控制器及冷卻系統(tǒng)的認知IGBT是一種大功率的電力電子器件，主要用于變頻器逆變和其他逆變電路，能夠?qū)⒅绷麟妷耗孀兂深l率可調(diào)的交流電，俗稱電力電子裝置的CPU。IGBT并沒有放大電壓的功能，可以理解為一個“非通即斷”的開關(guān)，導(dǎo)通時可以看作導(dǎo)線，斷開時看作開路。作為能源變換與傳輸?shù)暮诵钠骷?，IGBT的性能直接影響電動汽車功率的釋放速度，它控制著直、交流電的轉(zhuǎn)換，同時對交流電機進行變頻控制，控制車輛驅(qū)動系統(tǒng)的扭矩（直接影響汽車加速能力）、最大輸出功率（直接影響汽車最高時速）。IGBT模塊作為功率變換模塊的核心器件，其成本約占整個控制器成本的40%。課題二驅(qū)動電機控制器及冷卻系統(tǒng)的認知（2）IGBT驅(qū)動板IGBT驅(qū)動板主要有驅(qū)動芯片、驅(qū)動外圍電源、驅(qū)動外圍電路組成，在重點保護IGBT模塊、充分發(fā)揮IGBT的性能、提高系統(tǒng)可靠性等方面發(fā)揮著重要作用。（3）控制模塊（控制板）控制模塊可與整車控制器進行通信，檢測直流母線電流，控制IGBT模塊并反饋IGBT模塊溫度，檢測高壓線束連接情況，分析旋變信號等。（4）電容（薄膜電容）驅(qū)動電機控制器內(nèi)部的電容接通高壓電路時給電容充電，在電機啟動時保持電壓的穩(wěn)定，同時在能量回饋時起到緩沖作用，從而保護動力蓄電池。課題二驅(qū)動電機控制器及冷卻系統(tǒng)的認知3.驅(qū)動電機控制器銘牌型號《電動汽車用驅(qū)動電機系統(tǒng)第1部分：技術(shù)條件》（GB/T18488.1—2015）對驅(qū)動電機控制器銘牌和型號作了以下規(guī)定：（1）驅(qū)動電機控制器銘牌信息驅(qū)動電機控制器銘牌宜包括如下信息：1）制造廠名；2）型號、編號、名稱；3）主要參數(shù)：工作制、相數(shù)、持續(xù)工作電流、短時工作電流、防護等級等。課題二驅(qū)動電機控制器及冷卻系統(tǒng)的認知（2）驅(qū)動電機控制器型號命名驅(qū)動電機控制器型號由驅(qū)動電機控制器類型代號、工作電壓規(guī)格代號、信號反饋元件代號、工作電流規(guī)格代號、冷卻方式代號、預(yù)留代號六部分組成。例如：課題二驅(qū)動電機控制器及冷卻系統(tǒng)的認知各類型驅(qū)動電機控制器代號及釋義見表1-2-1。課題二驅(qū)動電機控制器及冷卻系統(tǒng)的認知一、簡介1.冷卻系統(tǒng)的作用電動汽車驅(qū)動電機和驅(qū)動電機控制器在工作過程中會產(chǎn)生熱，為盡快將產(chǎn)生的熱釋放出去，需要對驅(qū)動電機和驅(qū)動電機控制器進行強制冷卻，一般采用的冷卻方式為水冷，冷卻媒介為冷卻液，即在驅(qū)動電機和驅(qū)動電機控制器中設(shè)置冷卻水道，通過電動水泵加壓驅(qū)動冷卻液在冷卻水道內(nèi)循環(huán)進行散熱，達到冷卻驅(qū)動電機系統(tǒng)的目的。課題二驅(qū)動電機控制器及冷卻系統(tǒng)的認知2.冷卻系統(tǒng)的組成電動汽車冷卻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)主要由電動水泵、水管、散熱器、膨脹水箱、風(fēng)扇等組成，如圖1-2-7所示。思考與練習(xí)1.驅(qū)動電機控制器的作用是什么？2.實車查找驅(qū)動電機控制器主要組成部件，并對各部件作用進行簡要說明。驅(qū)動電機控制器的認知技能實訓(xùn)21.掌握驅(qū)動電機控制器的組成。2.能夠認知各型號驅(qū)動電機控制器。一、實訓(xùn)目的技能實訓(xùn)2驅(qū)動電機控制器的認知實訓(xùn)工作臺、驅(qū)動電機控制器、維修工具等。二、實訓(xùn)器材技能實訓(xùn)2驅(qū)動電機控制器的認知1.小組分工三、實訓(xùn)內(nèi)容技能實訓(xùn)2驅(qū)動電機控制器的認知2.認知驅(qū)動電機控制器組成查閱相關(guān)資料，各組員對驅(qū)動電機控制器組成部件進行實物認知，完成下表內(nèi)容的填寫，并由本組解說員對驅(qū)動電機控制器內(nèi)部的主要部件功能進行簡要解說。技能實訓(xùn)2驅(qū)動電機控制器的認知3.識讀驅(qū)動電機控制器銘牌信息識讀本次實訓(xùn)提供的驅(qū)動電機控制器的銘牌信息，并由小組解說員對該電機控制器型號含義進行講解。技能實訓(xùn)2驅(qū)動電機控制器的認知1.完工檢查質(zhì)檢員對小組任務(wù)完成后的實訓(xùn)現(xiàn)場恢復(fù)情況進行檢查。2.教師質(zhì)量檢查實訓(xùn)指導(dǎo)教師根據(jù)學(xué)生任務(wù)實施過程情況，針對實訓(xùn)過程中出現(xiàn)的問題提出改進措施及建議。四、質(zhì)量檢查技能實訓(xùn)2驅(qū)動電機控制器的認知1.組間互評各學(xué)習(xí)小組通過對其他小組任務(wù)實施過程進行互評、對比，并記錄評價結(jié)果。五、評價反饋技能實訓(xùn)2驅(qū)動電機控制器的認知2.自我評價小組成員根據(jù)自己在課堂中的實際表現(xiàn)進行反思，并在下表中對自己進行客觀、如實評價。技能實訓(xùn)2驅(qū)動電機控制器的認知3.教師綜合考核教師對各小組技能實訓(xùn)情況進行綜合考核，并完成以下綜合考核表。技能實訓(xùn)2驅(qū)動電機控制器的認知冷卻系統(tǒng)的認知技能實訓(xùn)31.掌握電動汽車冷卻系統(tǒng)的作用。2.能夠認知電動汽車冷卻系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成。一、實訓(xùn)目的技能實訓(xùn)3冷卻系統(tǒng)的認知實訓(xùn)工作臺、電動汽車、維修工具等。二、實訓(xùn)器材技能實訓(xùn)3冷卻系統(tǒng)的認知1.小組分工三、實訓(xùn)內(nèi)容技能實訓(xùn)3冷卻系統(tǒng)的認知2.認知電動汽車冷卻系統(tǒng)組成查閱相關(guān)資料，各組員對電動汽車冷卻系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成進行實車認知，完成下表內(nèi)容的填寫，并由本組解說員對冷卻系統(tǒng)的主要部件功能進行簡要解說。技能實訓(xùn)3冷卻系統(tǒng)的認知1.完工檢查質(zhì)檢員對小組任務(wù)完成后的實訓(xùn)現(xiàn)場恢復(fù)情況進行檢查。2.教師質(zhì)量檢查實訓(xùn)指導(dǎo)教師根據(jù)學(xué)生任務(wù)實施過程情況，針對實訓(xùn)過程中出現(xiàn)的問題提出改進措施及建議。四、質(zhì)量檢查技能實訓(xùn)3冷卻系統(tǒng)的認知1.組間互評各學(xué)習(xí)小組通過對其他小組任務(wù)實施過程進行互評、對比，并記錄評價結(jié)果。五、評價反饋技能實訓(xùn)3冷卻系統(tǒng)的認知2.自我評價小組成員根據(jù)自己在課堂中的實際表現(xiàn)進行反思，并在下表中對自己進行客觀、如實評價。技能實訓(xùn)3冷卻系統(tǒng)的認知3.教師綜合考核教師對各小組技能實訓(xùn)情況進行綜合考核，并完成以下綜合考核表。技能實訓(xùn)3冷卻系統(tǒng)的認知世賽知識世界技能大賽及其辦賽理念世界技能大賽（WorldSkillsCompetition，WSC）是迄今全球?qū)蛹壸罡?、?guī)模最大、影響力最廣的職業(yè)技能競賽，被譽為“世界技能奧林匹克”，其競技水平代表了職業(yè)技能發(fā)展的世界先進水平，是世界技能組織成員展示和交流職業(yè)技能的重要平臺。世界技能大賽由世界技能組織（WorldSkillsInternational，WSI）舉辦，每兩年一屆，截至2020年已成功舉辦45屆。世界技能組織是世界技能大賽的組織機構(gòu)，其前身是“國際職業(yè)技能訓(xùn)練組織”。20世紀50年代，西班牙、葡萄牙兩國共同發(fā)起創(chuàng)立了“國際職業(yè)技能訓(xùn)練組織”，目的是感召青年人重視職業(yè)技能，引導(dǎo)社會和雇主重視職業(yè)技能培訓(xùn)。世界技能組織的宗旨是提升公眾對技能人才的認可，展示技能在實現(xiàn)經(jīng)濟發(fā)展和個人成功中的重要性。自1971年起，世界技能組織每兩年舉辦一屆世界技能大賽。世界技能大賽是青年人展示技能的舞臺，旨在促進青年技能勞動者職業(yè)能力的提升，促進世界各個國家和地區(qū)在職業(yè)技能領(lǐng)域的合作與交流，促進職業(yè)技能的推廣。競技不是目的，相互交流和提高才是根本。世賽知識世界技能大賽的辦賽理念具體包括：●推廣職業(yè)教育、技工教育和職業(yè)培訓(xùn)（TechnicalandVocationalEducationandTraining，TVET）?！翊龠M職業(yè)教育、技工教育和職業(yè)培訓(xùn)信息交流。●促進成員國家和地區(qū)之間年輕技術(shù)人員及培訓(xùn)人員的經(jīng)驗交流與合作?！裉岣呱鐣夹g(shù)人才及職業(yè)教育、技工教育和職業(yè)培訓(xùn)的重視。世界技能大賽秉承開放辦賽、客觀公正的宗旨。為了推廣職業(yè)技能，世界技能大賽舉辦期間，除了正式的技能競賽外，還會舉行豐富多彩的活動，如“一校一隊”、技能展示、技能互動、高層論壇、研討會等。在“一校一隊”活動中，每個代表團都會走進當?shù)氐囊凰行W(xué)開展交流活動，借此機會搭建起一個文化交流的平臺，使當?shù)貙W(xué)生能夠近距離了解世界各個國家和地區(qū)的職業(yè)教育，以此激勵學(xué)生們不斷進取。02驅(qū)動電機的檢測與維修Backgroundoftheproject模塊二驅(qū)動電機的檢測與維修課題一直流電機的拆裝技能實訓(xùn)4直流電機的拆裝課題二交流異步電機的檢測與維修技能實訓(xùn)5交流異步電機的拆裝課題三永磁同步電機的檢測與維修技能實訓(xùn)6旋轉(zhuǎn)變壓器的檢測技能實訓(xùn)7溫度傳感器的檢測技能實訓(xùn)8驅(qū)動電機的更換直流電機的拆裝課題一課題一直流電機的拆裝一、直流電機的功能及應(yīng)用1.直流電機的功能直流電機（directcurrentelectricalmachine）是指能將直流電能轉(zhuǎn)換成機械能（直流電動機）或?qū)C械能轉(zhuǎn)換成直流電能（直流發(fā)電機）的旋轉(zhuǎn)電機。該電機實現(xiàn)直流電能和機械能互相轉(zhuǎn)換，當它作電動機運行時是直流電動機，將電能轉(zhuǎn)換為機械能；當它作發(fā)電機運行時是直流發(fā)電機，將機械能轉(zhuǎn)換為電能。課題一直流電機的拆裝2.直流電機的應(yīng)用由于直流電機具有良好的啟動和調(diào)速性能，常應(yīng)用于對啟動和調(diào)速有較高要求的場合，如大型可逆式軋鋼機、礦井卷揚機、賓館高速電梯、龍門刨床、電力機車、內(nèi)燃機車、城市電車、造紙和印刷機械、船舶機械、大型精密機床和大型起重機、低速電動車、旅游觀光車等生產(chǎn)機械中。由于有刷直流電機自身缺點，在電動汽車中的應(yīng)用已處于劣勢，目前已逐漸被淘汰，部分車型搭載的驅(qū)動電機為無刷直流電機。圖2-1-1所示為應(yīng)用無刷直流電機的比亞迪E6（2017款）電動汽車。課題一直流電機的拆裝一、簡介1.直流電機的組成直流電機由定子和轉(zhuǎn)子兩大部分組成。直流電機運行時靜止不動的部分稱為定子，定子的主要作用是產(chǎn)生磁場，由外殼（機座）、主磁極、換向極、電刷裝置、軸承和端蓋等組成。運行時轉(zhuǎn)動的部分稱為轉(zhuǎn)子，其主要作用是產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩和感應(yīng)電動勢，是直流電機進行能量轉(zhuǎn)換的樞紐，所以通常又稱為電樞，由轉(zhuǎn)軸、電樞鐵芯、電樞繞組、換向器和風(fēng)扇等組成，直流有刷電機結(jié)構(gòu)如圖2-1-2所示。課題一直流電機的拆裝課題一直流電機的拆裝（1）定子部分定子部分包括機座、主磁極、換向極和電刷裝置等，直流電機的定子內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖2-1-3所示。1）機座。機座有兩個作用：一是作為直流電機磁路系統(tǒng)中的一部分，二是用來固定主磁極、換向極及端蓋等，起機械支撐的作用。因此要求機座有良好的導(dǎo)磁性能和足夠的機械強度及剛度。機座通常用鑄鋼或厚鋼板焊接而成。課題一直流電機的拆裝2）主磁極。在大多數(shù)直流電機中，主磁極是電磁鐵，為了盡可能地減小渦流和磁滯損耗，主磁極鐵芯用1～1.2mm厚的低碳鋼板疊壓而成。整個磁極用螺釘固定在機座上。主磁極的作用是在定子和轉(zhuǎn)子之間的氣隙中建立磁場，使電樞繞組在磁場的作用下圖2-1-3直流電機的定子內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖產(chǎn)生感應(yīng)電動勢和產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，電樞繞組在磁場的作用如圖2-1-4所示。課題一直流電機的拆裝3）換向極。換向極又稱附加極或間極，其作用是改善換向。換向極裝在相鄰兩主磁極之間，它也是由鐵芯和繞組構(gòu)成的，如圖2-1-5所示。4）電刷裝置。電刷的作用是把轉(zhuǎn)動的電樞繞組與靜止的外電路相連接，并與換向器相配合，擔負著對電樞繞組中感應(yīng)的交變電動勢進行換向（整流）的任務(wù)。電刷裝置部件組成如圖2-1-6所示。課題一直流電機的拆裝（2）轉(zhuǎn)子部分轉(zhuǎn)子又稱為電樞，包括電樞鐵芯、電樞繞組、換向器、風(fēng)扇、軸和軸承等，轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)如圖2-1-7所示。課題一直流電機的拆裝1）電樞鐵芯。電樞鐵芯是直流電機主磁路的一部分，用來嵌放電樞繞組。為了減少電樞旋轉(zhuǎn)時電樞鐵芯中磁通變化而引起的磁滯及渦流損耗，電樞鐵芯通常采用0.5mm厚的兩面涂有絕緣漆的硅鋼片疊壓而成，電樞鐵芯實物如圖2-1-8所示。2）電樞繞組。電樞繞組由許多按一定規(guī)律連接的線圈組成。它是直流電機的主要電路部分，也是通過電流和感應(yīng)電動勢實現(xiàn)機電能量轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵性部件。3）換向器。換向器實現(xiàn)外電路電流與電樞繞組中交流電之間的相互變換，其實物如圖2-1-9所示。課題一直流電機的拆裝課題一直流電機的拆裝2.直流電機的分類（1）直流電機按功用分可以分為直流電動機和直流發(fā)電機。（2）直流電機按有無電刷分可以分為有刷直流電機和無刷直流電機。圖2-1-10為有刷直流電機模型，圖2-1-11為無刷直流電機的外觀。課題一直流電機的拆裝（3）直流電機按勵磁方式可以分為他勵式、并勵式、串勵式、復(fù)勵式四種，如圖2-1-12所示。課題一直流電機的拆裝1）他勵式直流電機他勵式直流電機的接線如圖2-1-12a所示，他勵式直流電機的勵磁繞組與電樞繞組分別由各自的直流電源單獨供電，在電路上沒有直接聯(lián)系。2）并勵式直流電機并勵式直流電機的接線如圖2-1-12b所示，并勵式直流電機的勵磁繞組與電樞繞組并聯(lián)，由同一個直流電源供電。兩個繞組電壓相等，勵磁繞組匝數(shù)多，導(dǎo)線截面積較小，勵磁電流只占電樞電流的一小部分。3）串勵式直流電機串勵式直流電機的接線如圖2-1-12c所示，串勵式直流電機的勵磁繞組與電樞繞組串聯(lián)，由同一個直流電源供電，流過勵磁繞組和電樞繞組的電流相等。勵磁繞組匝數(shù)少，導(dǎo)線截面積較大，勵磁繞組上的電壓降很小。4）復(fù)勵式直流電機復(fù)勵式直流電機的接線如圖2-1-12d所示，復(fù)勵式直流電機有兩個勵磁繞組，一個與電樞繞組并聯(lián)，另一個與電樞繞組串聯(lián)，由同一個直流電源供電。課題一直流電機的拆裝三、直流電機的工作原理圖2-1-13所示為直流電機工作原理示意圖。直流電機中固定有環(huán)狀永磁體，圖2-1-13a所示電路接通后，線圈ab段在磁場中受到向上的力，線圈cd段在磁場中受到向下的力，線圈開始轉(zhuǎn)動。當線圈轉(zhuǎn)過圖2-1-13b所示位置后，轉(zhuǎn)子末端的電刷轉(zhuǎn)為接觸另一側(cè)的轉(zhuǎn)換片，cd段受到向上的力，ab段受到向下的力，使得線圈旋轉(zhuǎn)方向保持不變，如圖2-1-13c所示。類似地，當線圈轉(zhuǎn)過圖2-1-13d所示位置后，電刷接觸的轉(zhuǎn)換片再次交換，線圈旋轉(zhuǎn)方向仍不變?？梢?，在換向器和電刷的配合下，直流電流交替地由導(dǎo)體ab和cd流入，使線圈旋轉(zhuǎn)方向保持不變，從而使電動機連續(xù)地旋轉(zhuǎn)起來，直流電能就轉(zhuǎn)換成了轉(zhuǎn)子軸上輸出的機械能。課題一直流電機的拆裝課題一直流電機的拆裝四、直流電機的拆裝1.拆裝作業(yè)準備所需主要的維修設(shè)備、工具見表2-1-1。課題一直流電機的拆裝2.直流電機拆裝作業(yè)流程直流電機拆裝作業(yè)流程可參考表2-1-2。課題一直流電機的拆裝思考與練習(xí)1.直流電動機與直流發(fā)電機的區(qū)別有哪些？2.總結(jié)直流電機拆裝作業(yè)過程中可能出現(xiàn)的問題。直流電機的拆裝技能實訓(xùn)41.掌握直流電機總成拆裝過程的注意事項。2.能夠規(guī)范拆裝直流電機總成。一、實訓(xùn)目的技能實訓(xùn)4直流電機的拆裝實訓(xùn)工作臺、直流電機總成、安全防護用品、傳統(tǒng)維修工具、絕緣維修工具等。二、實訓(xùn)器材技能實訓(xùn)4直流電機的拆裝1.小組分工三、實訓(xùn)內(nèi)容技能實訓(xùn)4直流電機的拆裝2.直流電機拆裝流程查閱相關(guān)資料，各組員共同探討直流電機拆裝流程及拆裝過程中的注意事項，并由本組解說員對拆裝流程進行解說，在實訓(xùn)過程中將測量數(shù)據(jù)或問題情況說明填寫在下表中。技能實訓(xùn)4直流電機的拆裝1.完工檢查質(zhì)檢員對小組任務(wù)完成后的作業(yè)現(xiàn)場恢復(fù)情況進行質(zhì)量檢查。2.教師質(zhì)量檢查實訓(xùn)指導(dǎo)教師根據(jù)學(xué)生任務(wù)實施過程情況，針對實訓(xùn)過程中出現(xiàn)的問題提出改進措施及建議。四、質(zhì)量檢查技能實訓(xùn)4直流電機的拆裝1.組間互評各學(xué)習(xí)小組通過對其他小組任務(wù)實施過程進行互評、對比，并記錄評價結(jié)果。五、評價反饋技能實訓(xùn)4直流電機的拆裝2.自我評價小組成員根據(jù)自己在課堂中的實際表現(xiàn)進行反思，并在下表中對自己進行客觀、如實評價。技能實訓(xùn)4直流電機的拆裝3.教師綜合考核教師對各小組技能實訓(xùn)情況進行綜合考核，并完成以下綜合考核表。技能實訓(xùn)4直流電機的拆裝交流異步電機的檢測與維修課題二課題二交流異步電機的檢測與維修一、交流異步電機的功能及應(yīng)用1.交流異步電機的功能交流異步電機包括交流感應(yīng)電機和交流換向器電機。交流感應(yīng)電機是由氣隙旋轉(zhuǎn)磁場與轉(zhuǎn)子繞組感應(yīng)電流相互作用產(chǎn)生電子轉(zhuǎn)矩，從而實現(xiàn)電能轉(zhuǎn)換為機械能的一種交流電動機，是各類電動機中應(yīng)用最廣、需求量最大的一種。實際應(yīng)用中提到的交流異步電機，通常即指交流感應(yīng)電機，本課題主要針對交流感應(yīng)電機進行介紹，文中所提及的交流異步電機均指交流感應(yīng)電機。交流異步電機的種類很多，常按轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)和定子繞組相數(shù)進行分類，按轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，可分為籠型異步電機和繞線轉(zhuǎn)子異步電機；按定子繞組相數(shù)，則分為單相異步電機、兩相異步電機和三相異步電機。課題二交流異步電機的檢測與維修2.交流異步電機的應(yīng)用交流異步電機在電動汽車中應(yīng)用廣泛，其結(jié)構(gòu)簡單、運行可靠、轉(zhuǎn)速高、成本低，是電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)的理想選擇，可適用于大功率、低速車輛，尤其是驅(qū)動系統(tǒng)功率需求較大的大型電動客車，如廣汽GZ6120EV1，金龍XMQ6126YE、申沃SWB6121EV2等。部分電動轎車也搭載交流異步電機，如特斯拉ModelX、特斯拉ModelS、榮威550Plug-in等，特斯拉ModelS搭載的交流異步電機如圖2-2-1所示。應(yīng)用在電動汽車上的交流異步電機是三相交流異步電機。課題二交流異步電機的檢測與維修二、交流異步電機的結(jié)構(gòu)下面主要介紹電動汽車上應(yīng)用的三相交流異步電機。三相交流異步電機（也常被稱作三相異步電動機）的種類很多，但各類三相交流異步電機的基本結(jié)構(gòu)是相同的，它們都由定子和轉(zhuǎn)子這兩大基本部分組成，在定子和轉(zhuǎn)子之間具有一定的氣隙，此外，還有端蓋、軸承、接線盒等其他附件，如圖2-2-2所示。課題二交流異步電機的檢測與維修1.定子定子是用來產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場的。三相交流異步電機的定子一般由外殼、定子鐵芯、定子繞組等組成。（1）外殼三相交流異步電機外殼包括機座、端蓋、軸承蓋、接線盒等部件。1）機座。機座由鑄鐵或鑄鋼澆鑄成型，它的作用是保護和固定三相交流異步電機的定子繞組。中、小型三相交流異步電機的機座還有兩個端蓋支承著轉(zhuǎn)子，它是三相交流異步電機機械結(jié)構(gòu)的重要組成部分。通常，機座的外表要求散熱性能好，所以一般都鑄有散熱片。2）端蓋。端蓋由鑄鐵或鑄鋼澆鑄成型，它的作用是把轉(zhuǎn)子固定在定子內(nèi)腔中心，使轉(zhuǎn)子能夠在定子中旋轉(zhuǎn)。3）軸承蓋。軸承蓋也是用鑄鐵或鑄鋼澆鑄成型的，它的作用是固定轉(zhuǎn)子，使轉(zhuǎn)子不能軸向移動，另外起存放潤滑油和保護軸承的作用。4）接線盒。接線盒一般用鑄鐵澆鑄，其作用是保護和固定繞組的引出線端子。課題二交流異步電機的檢測與維修（2）定子鐵芯三相交流異步電機定子鐵芯是電機磁路的組成部分，嵌放定子繞組，由0.35～0.5mm厚表面涂有絕緣漆的薄硅鋼片疊壓而成，如圖2-2-3所示。由于硅鋼片較薄而且片與片之間是絕緣的，所以減少了由于交變磁通通過而引起的鐵芯渦流損耗。鐵芯內(nèi)圈有均勻分布的槽口，用來嵌放定子繞組。課題二交流異步電機的檢測與維修（3）定子繞組定子繞組是三相交流異步電機的電路部分，三相交流異步電機有三相繞組，通入三相對稱電流時，就會產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場。三相繞組由三個彼此獨立的繞組組成，且每個繞組又由若干線圈連接而成。每個繞組即為一相，每個繞組在空間上相差120°電角度。線圈由絕緣銅導(dǎo)線或絕緣鋁導(dǎo)線繞制。中、小型三相交流異步電機多采用圓漆包線，大、中型三相交流異步電機的定子繞組則用較大截面的絕緣扁銅線或扁鋁線繞制后，再按一定規(guī)律嵌入定子鐵芯槽內(nèi)，如圖2-2-4所示。課題二交流異步電機的檢測與維修定子三相繞組的六個出線端都引至接線盒上，首端分別標為U1、V1、W1，末端分別標為U2、V2、W2。這六個出線端在接線盒里的排列如圖2-2-5所示，可以接成星形或三角形。課題二交流異步電機的檢測與維修2.轉(zhuǎn)子（1）轉(zhuǎn)子鐵芯轉(zhuǎn)子鐵芯用0.5mm厚的硅鋼片疊壓而成，套在轉(zhuǎn)軸上，是主磁路的組成部分，用于放置或澆注轉(zhuǎn)子繞組，如圖2-2-6所示。課題二交流異步電機的檢測與維修（2）轉(zhuǎn)子繞組轉(zhuǎn)子繞組的作用是產(chǎn)生感應(yīng)電動勢、流過電流和產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩。轉(zhuǎn)子繞組根據(jù)結(jié)構(gòu)形式分為籠型轉(zhuǎn)子繞組和繞線型轉(zhuǎn)子繞組。1）籠型轉(zhuǎn)子繞組。在轉(zhuǎn)子鐵芯的每一個槽中插入一根銅條，在銅條兩端各用一個銅環(huán)（稱為端環(huán)）把導(dǎo)條連接起來，稱為銅排轉(zhuǎn)子，如圖2-2-7所示。也可用鑄鋁的方法，把轉(zhuǎn)子導(dǎo)條和端環(huán)風(fēng)扇葉片用鋁液一次澆鑄而成，稱為鑄鋁轉(zhuǎn)子。100kW以下的小型交流異步電機一般采用鑄鋁轉(zhuǎn)子。課題二交流異步電機的檢測與維修2）繞線型轉(zhuǎn)子繞組繞線型轉(zhuǎn)子繞組如圖2-2-8所示。繞線型轉(zhuǎn)子繞組是與定子繞組相似的三相對稱繞組，一般接成星形。三個出線端分別接到三個滑環(huán)上，再通過電刷引出，如圖2-2-9所示。（3）轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)軸的作用是支撐轉(zhuǎn)子鐵芯、傳遞機械功率，由低碳鋼或合金鋼制成。課題二交流異步電機的檢測與維修3.其他部分其他部分包括端蓋、風(fēng)扇等。端蓋除了起防護作用外，還裝有軸承，用以支撐轉(zhuǎn)子軸。風(fēng)扇則用來通風(fēng)冷卻電機。三相交流異步電機的定子與轉(zhuǎn)子之間還存在氣隙，一般僅為0.2～1.5mm。氣隙太大，電機運行時的功率因數(shù)降低；氣隙太小，使裝配困難，運行不可靠，高次諧波磁場增強，從而使附加損耗增加以及使啟動性能變差。課題二交流異步電機的檢測與維修三、交流異步電機的工作原理下面以三相交流異步電機為例進行介紹。1.旋轉(zhuǎn)磁場當磁鐵旋轉(zhuǎn)時，磁鐵與閉合的導(dǎo)體發(fā)生相對運動，籠型導(dǎo)體切割磁感線而在其內(nèi)部產(chǎn)生感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流。感應(yīng)電流又使導(dǎo)體受到一個電磁力的作用，力f的方向可用左手定則確定，如圖2-2-10所示。電磁力作用于轉(zhuǎn)子導(dǎo)體上，對轉(zhuǎn)軸形成電磁轉(zhuǎn)矩，使轉(zhuǎn)子按照旋轉(zhuǎn)磁場的方向旋轉(zhuǎn)起來，轉(zhuǎn)速為n，這就是異步電動機的旋轉(zhuǎn)原理。轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的方向和磁極旋轉(zhuǎn)的方向相同。課題二交流異步電機的檢測與維修圖2-2-11所示為最簡單的三相定子繞組AX、BY、CZ，它們在空間按互差120°的規(guī)律對稱排列，并接成星形與三相電源相聯(lián)，從而通過三相對稱電流，如圖2-2-12所示。隨著電流在定子繞組中通過，在三相定子繞組中就會產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場。課題二交流異步電機的檢測與維修當ωt=0°時，iA=0，AX繞組中無電流；iB為負，BY繞組中的電流從Y流入B流出；iC為正，CZ繞組中的電流從C流入Z流出；由右手螺旋定則可得合成磁場的方向如圖2-2-13a所示。當ωt=120°時，iB=0，BY繞組中無電流；iA為正，AX繞組中的電流從A流入X流出；iC為負，CZ繞組中的電流從Z流入C流出；由右手螺旋定則可得合成磁場的方向如圖2-2-13b所示。當ωt=240°時，iC=0，CZ繞組中無電流；iA為負，AX繞組中的電流從X流入A流出；iB為正，BY繞組中的電流從B流入Y流出；由右手螺旋定則可得合成磁場的方向如圖2-2-13c所示。課題二交流異步電機的檢測與維修可見，當定子繞組中的電流變化一個周期時，合成磁場也按電流的相序方向在空間旋轉(zhuǎn)一周。隨著定子繞組中的三相電流不斷地作周期性變化，產(chǎn)生的合成磁場也不斷地旋轉(zhuǎn)，因此稱為旋轉(zhuǎn)磁場。課題二交流異步電機的檢測與維修2.轉(zhuǎn)動原理當交流異步電機的三相定子繞組通入三相交流電后，將產(chǎn)生一個旋轉(zhuǎn)磁場，該旋轉(zhuǎn)磁場切割轉(zhuǎn)子繞組，形成了旋轉(zhuǎn)磁場。定子旋轉(zhuǎn)磁場以速度n0切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)體產(chǎn)生感應(yīng)電動勢（方向依右手定則判定），在轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中形成電流，使導(dǎo)體受電磁力作用形成電磁轉(zhuǎn)矩，推動轉(zhuǎn)子以轉(zhuǎn)速n順時針方向旋轉(zhuǎn)（方向依左手定則判定），并從軸上輸出一定大小的機械功率。根據(jù)右手定則，在上半部轉(zhuǎn)子導(dǎo)體的電動勢和電流方向由里向外，在下半部則由外向里，如圖2-2-14所示。課題二交流異步電機的檢測與維修旋轉(zhuǎn)磁場的方向是由三相繞組中電流相序決定的，若想改變旋轉(zhuǎn)磁場的方向，只要改變通入定子繞組的電流相序，即將三根電源線中的任意兩根對調(diào)即可。這時，轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向也跟著改變。三相交流異步電機的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n始終不會加速到旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速n0。因為只有這樣，轉(zhuǎn)子繞組與旋轉(zhuǎn)磁場之間才會有相對運動而切割磁感線，轉(zhuǎn)子繞組導(dǎo)體中才能產(chǎn)生感應(yīng)電動勢和電流，從而產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，使轉(zhuǎn)子按照旋轉(zhuǎn)磁場的方向繼續(xù)旋轉(zhuǎn)。由此可見n<n0是異步電機工作的必要條件，“異步”的名稱也由此而來。旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速n0和電機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n之差與旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速之比稱為轉(zhuǎn)差率S。課題二交流異步電機的檢測與維修三相交流異步電機的極數(shù)就是旋轉(zhuǎn)磁場的極數(shù)。旋轉(zhuǎn)磁場的極數(shù)和三相繞組的安排有關(guān)。當每相繞組只有一個線圈，繞組的始端之間相差120°時，產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場具有一對磁極，即p=1，圖2-2-15所示為一對磁極示意圖。課題二交流異步電機的檢測與維修當每相繞組為兩個線圈串聯(lián)，繞組的始端之間相差60°時，產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場具有兩對磁極，即p=2。圖2-2-16所示為兩對磁極示意圖。課題二交流異步電機的檢測與維修同理，如果要產(chǎn)生三磁對極（即p=3）的旋轉(zhuǎn)磁場，則每相繞組必須有均勻安排在空間的串聯(lián)的三個線圈，繞組的始端之間相差40°。極數(shù)p與繞組的始端之間的角θ的關(guān)系為：三相交流異步電機旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速n0與電動機磁極對數(shù)p有關(guān)，它們的關(guān)系是：由上式可知，旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速n0取決于電流頻率f1和磁場的極數(shù)p。對某一三相交流異步電機而言，f1和p通常是一定的，所以磁場轉(zhuǎn)速n0是一個常數(shù)。課題二交流異步電機的檢測與維修3.工作特性（1）轉(zhuǎn)矩特性交流異步電機轉(zhuǎn)軸上產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩是決定電機輸出機械功率大小的一個重要指標，也是電機的一個重要性能指標。它是轉(zhuǎn)矩磁場與轉(zhuǎn)子繞組中感應(yīng)電流相互作用產(chǎn)生的。電機的電磁轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)差率之間的關(guān)系T=f（S）稱為電機的轉(zhuǎn)矩特性。交流異步電機轉(zhuǎn)矩特性曲線如圖2-2-17所示。當S較小時，T隨著S的增加而增加，近似成正比，即曲線OA段。當S較大時，T隨著S的增加而降低，近似成反比，即曲線AB段。轉(zhuǎn)矩特性曲線由上升變?yōu)橄陆?，漸趨近于恒定值。產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩最值時的轉(zhuǎn)差率Sm稱為臨界轉(zhuǎn)差率。課題二交流異步電機的檢測與維修（2）工作特性交流異步電機的工作特性是指電動機在保持額度電壓和額定頻率不變的情況下，電動機的轉(zhuǎn)速n、電磁轉(zhuǎn)矩T、定子電流I、效率η和功率因數(shù)cosφ隨輸出功率P變化的特性。交流異步電機工作特性曲線如圖2-2-18所示。課題二交流異步電機的檢測與維修（3）機械特性交流異步電機的機械特性是指電機在恒定電壓和恒定頻率的情況下，轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)系。機械特性曲線包括交流異步電機的啟動轉(zhuǎn)矩、啟動過程的最小轉(zhuǎn)矩、最大轉(zhuǎn)矩、額定轉(zhuǎn)矩、同步轉(zhuǎn)速、額定轉(zhuǎn)速等重要技術(shù)數(shù)據(jù)，以及電機轉(zhuǎn)速隨轉(zhuǎn)矩變化的情況。交流異步電機的機械特性如圖2-2-19所示。課題二交流異步電機的檢測與維修四、交流異步電機的檢測與維修1.交流異步電機的常見故障交流異步電機的故障一般可分為機械故障和電氣故障兩類。機械故障包括軸承松動變形、機座松動磨損、端蓋和鐵芯變形及斷裂等。電氣故障包括絕緣損壞、導(dǎo)體及回路接觸不良、定子繞組的短路斷路和接線錯誤等。課題二交流異步電機的檢測與維修下面是交流異步電機常見的故障現(xiàn)象及原因。（1）故障現(xiàn)象：電機軸承過熱故障可能原因：1）潤滑脂過多或過少；2）油質(zhì)不好，含有雜質(zhì)；3）軸承與軸頸或端蓋配合不當；4）電機轉(zhuǎn)軸彎曲。（2）故障現(xiàn)象：電機振動大故障可能原因：1）磨損軸承間隙過大；2）氣隙不均勻；3）轉(zhuǎn)子不平衡；4）轉(zhuǎn)軸彎曲；5）定子繞組故障。課題二交流異步電機的檢測與維修（3）故障現(xiàn)象：電機運行聲音異常故障原因：1）轉(zhuǎn)子與定子絕緣紙或槽楔相擦；2）軸承磨損或油內(nèi)有砂粒等異物；3）軸承缺油；4）定轉(zhuǎn)子鐵芯相擦（掃膛）；5）電源電壓過高或不平衡；6）軸承卡住。（4）故障現(xiàn)象：電機過熱甚至冒煙故障原因：1）定轉(zhuǎn)子鐵芯相擦；2）環(huán)境溫度高，電機表面污垢多，或通風(fēng)道堵塞；3）電機風(fēng)扇故障，通風(fēng)不良。課題二交流異步電機的檢測與維修2.交流異步電機總成的檢查（1）啟動前的檢查1）熟記與電機性能有關(guān)的數(shù)據(jù)，如電機額定轉(zhuǎn)速、功率、電壓、電流等；2）確認電機能滿足所需要性能要求，如轉(zhuǎn)速、啟動電流、電壓等；3）確認進入出線盒的電源線連接可靠，電機外殼處的接地線接觸良好；4）檢查電源開關(guān)、隔離開關(guān)、測量儀表、保護裝置等，是否處于正常狀態(tài)。課題二交流異步電機的檢測與維修（2）啟動后檢查1）檢查電機的旋轉(zhuǎn)方向；2）檢查電機在啟動和加速時有無異常聲音和振動；3）檢查啟動電流是否正常，電源的電壓降是否過大；4）檢查啟動時間是否正常；5）檢查啟動后的負載電流是否正常（應(yīng)低于銘牌上標記的額定電流），三相電壓電流是否平衡；6）檢查啟動裝置在啟動過程中是否正常。課題二交流異步電機的檢測與維修車工坊是上汽通用汽車旗下專業(yè)汽車服務(wù)品牌。作為您身邊的養(yǎng)車好鄰居，車工坊的門店服務(wù)網(wǎng)絡(luò)覆蓋全國210座城市700余家門店，以匠人之心為車主提供以愛車檢測、快修快保、汽車美容、鈑金噴漆為核心的，全品牌全方位汽車養(yǎng)護服務(wù)。車工坊是上汽通用汽車旗下專業(yè)汽車服務(wù)品牌。作為您身邊的養(yǎng)車好鄰居，車工坊的門店服務(wù)網(wǎng)絡(luò)覆蓋全國210座城市700余家門店，以匠人之心為車主提供以愛車檢測、快修快保、汽車美容、鈑金噴漆為核心的，全品牌全方位汽車養(yǎng)護服務(wù)。課題二交流異步電機的檢測與維修（3）運行中檢查1）電機的外部緊固件是否松動，電氣聯(lián)結(jié)處是否因接觸不良而發(fā)熱變色；2）詳細觀察和記錄各指示儀表的讀數(shù)，從中發(fā)現(xiàn)是否有異?，F(xiàn)象；3）運行時詳細觀察電機噪聲是否過大，是否有異常噪聲存在，電機是否振動，是否有焦味或絕緣漆的臭味等異味，電機溫度是否過高。課題二交流異步電機的檢測與維修3.交流異步電機的拆卸、檢查及裝配下面以三相交流異步電機為例介紹拆卸、檢查及裝配步驟。（1）拆卸電機拆卸電機之前，查閱并記錄被拆電機的型號、外形和主要技術(shù)參數(shù)，拆除電機與外部電氣連接的連線，做好相位標記，并在端蓋、軸、螺釘、接線樁等零件上做好標記。拆卸電機的一般步驟見表2-2-1。課題二交流異步電機的檢測與維修（2）定子的檢查三相交流異步電機定子繞組是產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場的部分，腐蝕性氣體的侵入、機械力和電磁力的沖擊，以及絕緣的老化、磨損、過熱、受潮等原因，都會影響電機的正常運行。另外，異步電機在運行中長期過載、過壓、欠壓、斷相等，也會引起定子繞組故障。發(fā)現(xiàn)定子繞組出現(xiàn)故障時，需更換新的定子總成。1）定子繞組接地故障的檢查方法①觀察法繞組接地故障經(jīng)常發(fā)生在繞組端部或鐵芯槽口部分，而且絕緣常有破裂和燒焦發(fā)黑的痕跡。因此拆開電機后，可先在這些地方尋找接地處。②兆歐表檢查法用兆歐表檢查時，應(yīng)根據(jù)被測電機的額定電壓來選擇兆歐表的等級。500V以下的低壓電機應(yīng)選用500V的兆歐表。課題二交流異步電機的檢測與維修2）定子繞組短路故障的檢修定子繞組短路是異步電機中經(jīng)常發(fā)生的故障。繞組短路可分為匝間短路和相間短路，其中相間短路包括相鄰線圈短路、極相繞組之間短路和兩相繞組之間的短路。主要檢查方法有：①觀察法觀察定子繞組有無燒焦或有無濃厚的焦味，可判斷繞組有無短路故障。②萬用表（兆歐表）法將三相繞組的頭尾全部拆開，用萬用表或兆歐表測量兩相繞組間的絕緣電阻，其阻值為零或很低時，即表明兩相繞組有短路。課題二交流異步電機的檢測與維修（3）裝配電機1）用壓縮空氣吹凈電機內(nèi)部灰塵，檢查各零部件的完整性，清洗油污等。續(xù)表2）裝配異步電機的步驟與拆卸相反。裝配前要檢查定子內(nèi)是否有污物，轉(zhuǎn)子是否轉(zhuǎn)動輕便靈活，線圈繞組阻值，銹蝕是否清除，止口有無損壞，裝配時應(yīng)將各部件按標記復(fù)位，并檢查軸承蓋配合是否合適。課題二交流異步電機的檢測與維修（4）注意事項1）拆移電機后，電機底座墊片要按原位擺放固定好，以免增加鉗工對中的工作量。2）清洗電機及軸承的清洗劑不準隨便亂倒，必須倒入污油井。3）拆裝轉(zhuǎn)子時，一定要遵守要求，不得損傷繞組，拆前、裝后均應(yīng)測試繞組絕緣及繞組通路。4）裝端蓋前應(yīng)使用粗銅絲從軸承裝配孔中伸入鉤住內(nèi)軸承蓋，以便于裝配外軸承蓋。5）拆裝時不能用手錘直接敲擊零部件，應(yīng)墊銅棒、鋁棒或硬木，對稱敲。6）任務(wù)實施全程執(zhí)行6S管理。思考與練習(xí)1.交流異步電機主要由哪些部件組成？2.簡述交流異步電機的異步原理。3.查詢相關(guān)資料，想一想，三相交流異步電機常見故障原因有哪些？4.簡述三相交流異步電機的拆裝步驟。交流異步電機的拆裝技能實訓(xùn)51.掌握交流異步電機總成拆裝過程的注意事項。2.能夠規(guī)范拆裝交流異步電機總成。一、實訓(xùn)目的技能實訓(xùn)5交流異步電機的拆裝實訓(xùn)工作臺、交流異步電機總成、安全防護用品、傳統(tǒng)維修工具等。二、實訓(xùn)器材技能實訓(xùn)5交流異步電機的拆裝1.小組分工三、實訓(xùn)內(nèi)容技能實訓(xùn)5交流異步電機的拆裝2.交流異步電機拆裝流程查閱相關(guān)資料，各組員共同探討交流異步電機拆裝流程及拆裝過程中的注意事項，并由本組解說員對拆裝流程進行解說，在實訓(xùn)過程中將測量數(shù)據(jù)或問題情況說明填寫在下表中。技能實訓(xùn)5交流異步電機的拆裝1.完工檢查質(zhì)檢員對小組任務(wù)完成后的作業(yè)現(xiàn)場恢復(fù)情況進行質(zhì)量檢查。2.教師質(zhì)量檢查實訓(xùn)指導(dǎo)教師根據(jù)學(xué)生任務(wù)實施過程情況，針對實訓(xùn)過程中出現(xiàn)的問題提出改進措施及建議。四、質(zhì)量檢查技能實訓(xùn)5交流異步電機的拆裝1.組間互評各學(xué)習(xí)小組通過對其他小組任務(wù)實施過程進行互評、對比，并記錄評價結(jié)果。五、評價反饋技能實訓(xùn)5交流異步電機的拆裝2.自我評價小組成員根據(jù)自己在課堂中的實際表現(xiàn)進行反思，并在下表中對自己進行客觀、如實評價。技能實訓(xùn)5交流異步電機的拆裝3.教師綜合考核教師對各小組技能實訓(xùn)情況進行綜合考核，并完成以下綜合考核表。技能實訓(xùn)5交流異步電機的拆裝永磁同步電機的檢測與維修課題三課題三永磁同步電機的檢測與維修一、永磁同步電機的功能及應(yīng)用永磁同步電機（permanentmagnetsynchronouselectricalmachine，簡稱PMSM）具有高效、高控制精度、高轉(zhuǎn)矩密度、轉(zhuǎn)矩平穩(wěn)性良好及低振動噪聲的特點，通過合理設(shè)計永磁磁路結(jié)構(gòu)能獲得較高的弱磁性能，在電動汽車驅(qū)動方面具有很高的應(yīng)用價值，受到國內(nèi)外電動汽車界的高度重視，是最具競爭力的電動汽車驅(qū)動電機之一。課題三永磁同步電機的檢測與維修1.永磁同步電機的功能永磁同步電機可分為交流永磁同步電機、直流無刷永磁電機和新型永磁電機（混合式永磁電機、續(xù)流增磁永磁電機）三大類，其中前兩類應(yīng)用較為廣泛。交流永磁同步電機是反電動勢波形和供電電流波形都是正弦波的交流永磁電機，又稱為正弦波永磁同步電機，采用定子磁場定向矢量控制及轉(zhuǎn)子連續(xù)位置反饋信號來控制調(diào)速或換向。課題三永磁同步電機的檢測與維修2.永磁同步電機的技術(shù)參數(shù)以下以兩款車型為例，介紹永磁同步電機的主要技術(shù)參數(shù)。（1）比亞迪e5車型驅(qū)動電機比亞迪e5車型采用交流永磁同步電機，是汽車的動力源之一，向外輸出轉(zhuǎn)矩，驅(qū)動汽車前進或后退，同時也可作為發(fā)電機發(fā)電（例如在滑行、制動過程中將動能轉(zhuǎn)化為電能存儲）。比亞迪e5車型驅(qū)動電機性能數(shù)據(jù)見表2-3-1。課題三永磁同步電機的檢測與維修（2）北汽EX360車型驅(qū)動電機北汽EX360車型驅(qū)動電機采用的是交流永磁同步電機，具有調(diào)速范圍寬、傳動效率高、噪聲小、維護費用低等優(yōu)點。其性能數(shù)據(jù)見表2-3-2。課題三永磁同步電機的檢測與維修3.永磁同步電機應(yīng)用目前，我國的新能源汽車多采用永磁同步電機，如東風(fēng)、奇瑞、長安、一汽和上汽等汽車公司生產(chǎn)的混合動力汽車。永磁同步電機在國外新能源汽車上的應(yīng)用實例有?？怂辜冸妱悠嚭蛫W迪Q5混合動力汽車等。奧迪Q5永磁同步電機的結(jié)構(gòu)如圖2-3-1所示。課題三永磁同步電機的檢測與維修一、簡介永磁同步電機主要由定子、轉(zhuǎn)子、旋轉(zhuǎn)變壓器（包括電機旋變線圈、旋變信號盤等組件）、溫度傳感器、電機三相輸入電纜、電機殼體總成等組成，其整體結(jié)構(gòu)部件分解如圖2-3-2所示。課題三永磁同步電機的檢測與維修課題三永磁同步電機的檢測與維修1.定子永磁同步電機的定子由定子鐵芯和定子繞組構(gòu)成。定子鐵芯一般采用0.5mm硅鋼沖片疊壓而成，對于具有高效率指標或頻率較高的電機，為了減少鐵耗，可以考慮使用0.35mm的低損耗冷軋無取向硅鋼片。定子繞組一般制成多相（三、四、五相不等），通常為三相。三相繞組沿定子鐵芯對稱分布，在空間互差120°電角度，通入三相交流電時，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場。永磁同步電機定子實物如圖2-3-3所示。課題三永磁同步電機的檢測與維修2.轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子主要由永磁體、轉(zhuǎn)子鐵芯和轉(zhuǎn)軸等構(gòu)成。其中永磁體主要采用鐵氧體永磁和釹鐵硼永磁材料；轉(zhuǎn)子鐵芯可根據(jù)磁極結(jié)構(gòu)的不同，選用實心鋼，或采用鋼板或硅鋼片沖制后疊壓而成。轉(zhuǎn)子上安裝有永磁體磁極，永磁體磁極外凸鑲嵌在轉(zhuǎn)子鐵芯外側(cè)，組成若干對磁極。一塊永磁體有一個N極和一個S極。永磁同步電機結(jié)構(gòu)示意圖如圖2-3-4所示。永磁同步電機轉(zhuǎn)子實物如圖2-3-5所示。圖2-3-6所示為永磁同步電機轉(zhuǎn)子剖面圖。課題三永磁同步電機的檢測與維修課題三永磁同步電機的檢測與維修3.電機傳感器永磁同步電機依靠內(nèi)置傳感器來提供電機的工作信息，這些傳感器主要有檢測電機轉(zhuǎn)速的旋轉(zhuǎn)變壓器和電機溫度傳感器。（1）旋轉(zhuǎn)變壓器旋轉(zhuǎn)變壓器也稱旋變傳感器，簡稱旋變，是一種電磁式傳感器。它是一種測量角度用的小型交流電機，在驅(qū)動電機系統(tǒng)中可用于獲取電機轉(zhuǎn)子的位置信號（即角位移），由控制器解碼后可獲知電機轉(zhuǎn)速。旋轉(zhuǎn)變壓器的種類較多，目前車用驅(qū)動電機多采用磁阻式旋轉(zhuǎn)變壓器，其轉(zhuǎn)子采取多極形狀，定子槽內(nèi)的線圈繞組由勵磁、正弦、余弦三組線圈組成。旋轉(zhuǎn)變壓器的結(jié)構(gòu)如圖2-3-7所示，實物如圖2-3-8所示。課題三永磁同步電機的檢測與維修課題三永磁同步電機的檢測與維修（2）電機溫度傳感器電機溫度傳感器的作用是檢測電機定子繞組的溫度，并提供散熱風(fēng)扇啟動的信號。圖2-3-9所示為某車型電機溫度傳感器。電機溫度傳感器最常用的是熱敏電阻，圖2-3-10所示為PT1000型熱敏電阻阻值隨溫度的變化曲線。課題三永磁同步電機的檢測與維修三、永磁同步電機的工作原理和特性1.永磁同步電機的工作原理從基本原理上講，永磁同步電機與電勵磁同步電機是一樣的，都是通過定轉(zhuǎn)子磁動勢相互作用，并保持相對靜止來獲得恒定的電磁轉(zhuǎn)矩來運行的，兩者唯一的區(qū)別是永磁同步電機用永磁體勵磁來代替電勵磁，使電機結(jié)構(gòu)簡化，加工和裝配成本降低，且省去了勵磁繞組、電刷和集電環(huán)，提高了電機運行的可靠性。永磁同步電機采用正弦交流及無電刷結(jié)構(gòu)，其工作原理如圖2-3-11所示。課題三永磁同步電機的檢測與維修在電機的定子繞組中通入三相交流電流，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，當定子產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場以轉(zhuǎn)速n1按圖示方向旋轉(zhuǎn)時，如果此時定子磁動勢與轉(zhuǎn)子磁動勢的方向一致，則不產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，如果方向不一致，則產(chǎn)生的異步轉(zhuǎn)矩與定子磁場和永久磁場所產(chǎn)生的同步轉(zhuǎn)矩共同作用，將轉(zhuǎn)子牽入同步，定子旋轉(zhuǎn)磁場最終會與轉(zhuǎn)子永磁極緊緊吸引，帶轉(zhuǎn)子一起旋轉(zhuǎn)。此時，轉(zhuǎn)子在旋轉(zhuǎn)磁場的拖動下旋轉(zhuǎn)，與定子磁場保持同步轉(zhuǎn)速n1。若轉(zhuǎn)子上的負載轉(zhuǎn)矩增加，轉(zhuǎn)子磁極軸線與定子磁極軸線之間的夾角δ就會增大，反之，δ就會減小，但是只要負載保持在一定限度內(nèi)，轉(zhuǎn)子就始終跟隨定子旋轉(zhuǎn)磁場以同步轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。對于同步電機，當其負載在一定范圍內(nèi)改變時，只要保持電源頻率不變，轉(zhuǎn)速就是恒定不變的。當電機極對數(shù)為p時，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n與定子電流頻率f之間滿足以下關(guān)系式：課題三永磁同步電機的檢測與維修當負載轉(zhuǎn)矩超出一定限度時，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速就會降低甚至下降到零，導(dǎo)致轉(zhuǎn)子不能再以同步轉(zhuǎn)速運行，這就是同步電機的“失步”現(xiàn)象。該最大轉(zhuǎn)矩限值稱為最大同步轉(zhuǎn)矩，因此，要保證電機正常工作，就要使電機的負載轉(zhuǎn)矩不能大于最大同步轉(zhuǎn)矩。在驅(qū)動電機（以北汽C33DB型電機為例）系統(tǒng)中，驅(qū)動電機控制器輸出頻率和幅值可變的U、V、W三相交流電至電機形成旋轉(zhuǎn)磁場，電機通過位置傳感器將電機轉(zhuǎn)子當前的位置發(fā)送