學(xué)習(xí)領(lǐng)域五驅(qū)動電機(jī)認(rèn)識及控制電路檢測

電機(jī)及其控制系統(tǒng)是新能源汽車的核心部件，決定了汽車行駛的主要性能指標(biāo)。相比于傳統(tǒng)汽車，電機(jī)可以在較大的速度范圍內(nèi)高效產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，因此新能源汽車不需要變速器，傳動機(jī)構(gòu)更簡單，噪音低。本次學(xué)習(xí)任務(wù)通過搭建電路，檢測三相電機(jī)的電源電壓波形，探究三相電源與電機(jī)轉(zhuǎn)速關(guān)系、轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)速脈沖信號關(guān)系，學(xué)習(xí)其基本驅(qū)動原理。1.能講述新能源汽車的驅(qū)動電機(jī)類型。2.能講述三相永磁同步電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理。3.能講述三相電機(jī)的轉(zhuǎn)速控制原理及工作過程。4.能講述三相永磁同步電機(jī)在新能源汽車上的應(yīng)用。知識目標(biāo)素養(yǎng)目標(biāo)技能目標(biāo)1.能檢測三線電機(jī)驅(qū)動電源的特點(diǎn)。2.能判斷三相電源與電機(jī)轉(zhuǎn)速的關(guān)系。3.能判斷電機(jī)轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)速脈沖信號的關(guān)系。1.規(guī)范實(shí)訓(xùn)7S管理，養(yǎng)成良好的新能源汽車維修職業(yè)素養(yǎng)；2.培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)、團(tuán)隊(duì)合作能力；3.崇尚勞動，形成敢創(chuàng)新，敢挑戰(zhàn)，愛崗敬業(yè)的職業(yè)精神。

新能源汽車行駛過程中發(fā)現(xiàn)故障，進(jìn)場進(jìn)行檢查后發(fā)現(xiàn)三相電機(jī)出現(xiàn)了故障，現(xiàn)需要對三相電機(jī)進(jìn)行故障檢測，請你根據(jù)專業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)完成三相電機(jī)驅(qū)動電源檢測，三相電機(jī)轉(zhuǎn)速檢測。知識鏈接科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力——鄧小平新能源汽車應(yīng)用驅(qū)動電機(jī)的種類01知識點(diǎn)

電機(jī)是新能源汽車的核心部件，主要有直流電動機(jī)、三相感應(yīng)電動機(jī)、開關(guān)磁阻電動機(jī)等。

直流電動機(jī)（圖5-4-1）的主要優(yōu)點(diǎn)是控制簡單而且技術(shù)成熟，但因?yàn)橹绷麟妱訖C(jī)發(fā)熱嚴(yán)重、機(jī)械磨損大等問題難以解決，目前新能源汽車已基本不采用直流電動機(jī)。圖5-4-1直流電機(jī)的構(gòu)造

三相感應(yīng)電動機(jī)（圖5-4-2）是現(xiàn)今應(yīng)用最廣泛的電動機(jī)，能夠?qū)崿F(xiàn)制動能量回收的功能，而且具有以下優(yōu)點(diǎn)：效率較高、質(zhì)量輕、價(jià)格便宜和維修方便等。圖5-4-2三相感應(yīng)電動機(jī)的基本結(jié)構(gòu)

開關(guān)磁阻電動機(jī)是一種較新型的電動機(jī)，具有很多明顯的特點(diǎn)，如：結(jié)構(gòu)比較簡單和效率高，滿足新能源汽車動力性的要求。

電機(jī)及其控制系統(tǒng)決定了汽車行駛的主要性能指標(biāo)。相比于傳統(tǒng)汽車，電機(jī)可以在較大的速度范圍內(nèi)高效產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，所以新能源汽車不需要變速器，傳動機(jī)構(gòu)更簡單，噪音低。新能源汽車一般采用電子助力轉(zhuǎn)向裝置，該裝置的動力源是直流電機(jī)。根據(jù)駕駛員的駕駛意圖，并且收集轉(zhuǎn)向、車速、扭矩等信息，由控制模塊完成直流電機(jī)的轉(zhuǎn)向控制和轉(zhuǎn)速控制，保證汽車在低速轉(zhuǎn)向行駛時(shí)輕便靈活，高速轉(zhuǎn)向行駛時(shí)穩(wěn)定可靠。三相永磁同步電機(jī)的結(jié)構(gòu)02知識點(diǎn)

三相永磁同步電機(jī)是三相感應(yīng)電動機(jī)的一種，永磁同步電機(jī)的內(nèi)部殼體上間隔繞制六匝線圈，對角的兩匝線圈為一組，共三組，而且這三組線圈相互錯(cuò)開120°排列，如圖5-4-3所示。圖5-4-3三相永磁同步電機(jī)定子結(jié)構(gòu)結(jié)圖

永磁同步電機(jī)上的轉(zhuǎn)子使用永久磁鐵，如圖5-4-4所示，具有轉(zhuǎn)子運(yùn)動慣量小、運(yùn)行效率高、功率密度高的優(yōu)點(diǎn)。永磁同步電機(jī)上面沒有滑環(huán)和電刷，由此電機(jī)的工作避免了滑環(huán)和電刷磨損造成的故障。但是由于電機(jī)的轉(zhuǎn)子使用永磁材料制成，電機(jī)在長時(shí)間的運(yùn)作后由于高溫、震動的條件下磁力會發(fā)生熱衰退的現(xiàn)象。圖5-4-4三相永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)

三相永磁同步電機(jī)的工作原理03知識點(diǎn)

永磁同步電機(jī)其中一組線圈通電時(shí)，同一組且對角的兩匝線圈會產(chǎn)生相異的磁極，吸引著轉(zhuǎn)子朝磁極轉(zhuǎn)動。當(dāng)給三組線圈依次排列進(jìn)行通電時(shí)，就定子內(nèi)部就會產(chǎn)生不斷旋轉(zhuǎn)的磁場，如圖5-4-5所示。因此，在磁場力矩的作用下，轉(zhuǎn)子會跟隨磁場的變化而轉(zhuǎn)動。

圖5-4-5旋轉(zhuǎn)磁場的產(chǎn)生

實(shí)際的應(yīng)用上，轉(zhuǎn)子并不是只有一根磁鐵，而是多根磁鐵嵌入在定子上，轉(zhuǎn)子的外壁就形成了等距離間隔的S極和N極，如圖5-4-6所示。此時(shí)，三組線圈在三相交流電的通電下，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)的磁場，使得轉(zhuǎn)子穩(wěn)定地旋轉(zhuǎn)起來。三相電機(jī)的轉(zhuǎn)向控制原理04知識點(diǎn)

三相電機(jī)的轉(zhuǎn)向控制原理

三相電機(jī)轉(zhuǎn)子跟隨定子產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)動，通過改變?nèi)嗑€的通電順序，改變旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)動方向，從而實(shí)現(xiàn)間接控制轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向?；蛘咝枰淖冃D(zhuǎn)磁場的方向時(shí)，只需將接入的三相線任意兩相進(jìn)行交換，旋轉(zhuǎn)磁場就會向相反的方向旋轉(zhuǎn)。任務(wù)實(shí)施工作計(jì)劃天行健，君子以自強(qiáng)不息。——《周易·乾·象》1.制定工作計(jì)劃步驟工作內(nèi)容負(fù)責(zé)人1填寫自評表全部人23452.列出需要的實(shí)訓(xùn)板、工具、耗材和器材清單序號名稱型號與規(guī)格單位數(shù)量備注12345決

策業(yè)精于勤,荒于嬉;行成于思,毀于隨?！n愈《進(jìn)學(xué)解》各組派代表闡述工作計(jì)劃01對他組工作計(jì)劃提出自己不同看法02教師點(diǎn)評，提出指導(dǎo)性意見03決策選出較優(yōu)工作計(jì)劃04工作實(shí)施君子博學(xué)而日參省乎己，則知明而行無過矣——荀子《勸學(xué)》1.按照本組制定的計(jì)劃開展工作（1）領(lǐng)取實(shí)訓(xùn)積木板及材料；（2）認(rèn)識與檢查實(shí)訓(xùn)積木板；（3）各組員分工合作完成工作任務(wù)。安全生產(chǎn)規(guī)范操作節(jié)約能源2.實(shí)訓(xùn)任務(wù)三相電機(jī)驅(qū)動實(shí)訓(xùn)。安全生產(chǎn)規(guī)范操作節(jié)約能源（1）領(lǐng)取實(shí)訓(xùn)積木板及材料可調(diào)鋰電池模塊三通道示波表及信號源三相電機(jī)驅(qū)動實(shí)訓(xùn)板

三相電機(jī)驅(qū)動實(shí)訓(xùn)（2)三相電機(jī)驅(qū)動電路及線路連接三相電機(jī)驅(qū)動電路線路連接圖三相電機(jī)驅(qū)動實(shí)訓(xùn)三相電機(jī)驅(qū)動實(shí)訓(xùn)序號步驟操作方法及說明質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與記錄1電路板基本檢查檢查電路板外觀和電子元件□檢查電路板外觀無劃傷、損壞□檢查可調(diào)鋰電池模塊是否正?！鯔z查實(shí)訓(xùn)電路板是否正?！鯔z查示波器是否正常工作2識讀電路圖識讀電路圖□正反信號端子初始為

V高電平，當(dāng)按下點(diǎn)動開關(guān)并且松手后，正反信號端子產(chǎn)生一個(gè)

（高/低）電平的脈沖信號。處理器根據(jù)此脈沖信號處理器改變

轉(zhuǎn)動方向?！跆幚砥鞲鶕?jù)可調(diào)電阻的

信號，控制變頻器改變輸出頻率，從而實(shí)現(xiàn)變速?！蹼姍C(jī)轉(zhuǎn)動過程中產(chǎn)生的脈沖信號，經(jīng)過處理器內(nèi)部的運(yùn)算，控制LED數(shù)碼管顯示電機(jī)

。（3）具體實(shí)訓(xùn)流程三相電機(jī)驅(qū)動實(shí)訓(xùn)序號步驟操作方法及說明質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與記錄3模塊設(shè)備連接根據(jù)線路連接圖連接各模塊□鋰電池正極連接三相電機(jī)實(shí)訓(xùn)板

端子，鋰電池負(fù)極連接三相電機(jī)實(shí)訓(xùn)板

端子示波器通道1紅表筆接三相電機(jī)實(shí)訓(xùn)板UCA端子示波器通道2紅表筆接三相電機(jī)實(shí)訓(xùn)板UBC端子示波器通道3紅表筆接三相電機(jī)實(shí)訓(xùn)板UAB端子黑表筆接三相電機(jī)實(shí)訓(xùn)板

端子□電路連接前，確認(rèn)電源開關(guān)處于斷開狀態(tài)□接線無誤后，檢查導(dǎo)線安裝是否牢靠。三相電機(jī)驅(qū)動實(shí)訓(xùn)序號步驟操作方法及說明質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與記錄4三相電機(jī)驅(qū)動電源電壓波形檢測觀察示波器中UCA端子、UBC端子和UAB端子電壓的波形□檢查電路連接無誤后，接通電源和打開示波器電源；□使用示波器測量UCA端子UBC端子和UAB端子電壓，繪制波形圖；□由此實(shí)驗(yàn)可以得知，三相電機(jī)驅(qū)動電源的特點(diǎn)是

。三相電機(jī)驅(qū)動實(shí)訓(xùn)序號步驟操作方法及說明質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與記錄5探究三相電源與電機(jī)轉(zhuǎn)速的關(guān)系觀察示波器中UCA端子、UBC端子和UAB端子的波形隨轉(zhuǎn)速的變化□轉(zhuǎn)動可調(diào)電阻旋鈕，控制電機(jī)轉(zhuǎn)速，測量UCA端子UBC端子和UAB端子電壓。由此實(shí)驗(yàn)可以得知，

?！醢聪抡窗粹o，使用示波器測量UCA端子UBC端子和UAB端子，轉(zhuǎn)動可調(diào)電阻旋鈕，控制電機(jī)轉(zhuǎn)速，由此實(shí)驗(yàn)可以得知，

。三相電機(jī)驅(qū)動實(shí)訓(xùn)序號步驟操作方法及說明質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與記錄6探究三相電機(jī)轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)速脈沖信號的關(guān)系觀察三相電機(jī)轉(zhuǎn)速脈沖端子的波形變化□接通電源，使用示波器測量轉(zhuǎn)速脈沖信號端子，轉(zhuǎn)動可調(diào)電阻旋鈕，控制電機(jī)轉(zhuǎn)速。觀察現(xiàn)象：由此實(shí)驗(yàn)可以得知，

。三相電機(jī)驅(qū)動實(shí)訓(xùn)序號步驟操作方法及說明質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與記錄77S管理1.對使用的模塊檢查、清潔、歸位；2.對工位進(jìn)行清潔、整理；3.對使用的設(shè)備進(jìn)行檢查、清潔、歸位。□檢查使用的模塊外觀是否損壞、刮花；□清潔工位；□工具、設(shè)備清點(diǎn)歸位。自評組間互評教師評價(jià)學(xué)而不思則罔，思而不學(xué)則殆。

——孔子《論語》評價(jià)反饋一、單選題1.新能源汽車應(yīng)用的驅(qū)動電機(jī)為（）。A.直流電動機(jī)B.三相感應(yīng)電動機(jī)C.開關(guān)磁阻電動機(jī)D.a、b、c都對2.永磁同步電機(jī)上的轉(zhuǎn)子使用的是（）。A.永久磁鐵B.線圈C.稀有金屬D.a和b都對3.改變?nèi)嘟涣麟娫吹模ǎ?，可以控制電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度。A.電壓大小B.頻率C.A與B都對D.A和B都不相關(guān)4.與直流電機(jī)相比，永磁同步電機(jī)少了（）部件。A.電刷B.定子C.轉(zhuǎn)子5.三相同步電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)有（）。A.功率密度高B.轉(zhuǎn)子運(yùn)動慣量小C.沒有熱衰退D.a和b都對二、判