項(xiàng)目二電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)項(xiàng)目二電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)第二節(jié)解析驅(qū)動(dòng)電機(jī)工作原理解析驅(qū)動(dòng)電機(jī)工作原理3.明確其對(duì)車輛動(dòng)力性能的影響1.主流電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)2.電機(jī)分類構(gòu)造及其工作原理1.主流電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)

電動(dòng)汽車動(dòng)力性非常出色，百公里加速時(shí)間經(jīng)常在5秒以內(nèi)，具有超強(qiáng)的性能。常見家用1.6排量燃油轎車百公里加速一般超過12秒。SUV一般在9-15秒。1.主流電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)三相感應(yīng)異步電動(dòng)機(jī)三相永磁同步電動(dòng)機(jī)

三相：兩類電機(jī)都是由三相電壓驅(qū)動(dòng)。感應(yīng)異步電動(dòng)機(jī)采用感應(yīng)異步電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)汽車，以特斯拉電動(dòng)汽車為代表。2.電機(jī)分類構(gòu)造及工作原理感應(yīng)異步電動(dòng)機(jī)是由尼古拉·特斯拉，于1887年發(fā)明成功的，最主要制作原材料是銅導(dǎo)線，電機(jī)定子憑借繞阻中的交流電產(chǎn)生不停旋轉(zhuǎn)的電磁場，電機(jī)轉(zhuǎn)子做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生感應(yīng)電流以及感應(yīng)磁場。2.電機(jī)分類構(gòu)造及工作原理n1為定子磁場轉(zhuǎn)速，n為電機(jī)轉(zhuǎn)速，異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速變化范圍為0到n1，相應(yīng)的轉(zhuǎn)差率在0-1之間，理論上1為最大轉(zhuǎn)距對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)差率。定子和轉(zhuǎn)子磁場相互吸引，使得轉(zhuǎn)子不停轉(zhuǎn)動(dòng)，這就是感應(yīng)名稱的由來。又因?yàn)楦袘?yīng)異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速始終小于定子磁場的轉(zhuǎn)速，所以稱之為異步電機(jī)。我國稀土資源豐富，國內(nèi)電動(dòng)車生產(chǎn)廠多采用永磁同步電動(dòng)機(jī)，永磁同步電動(dòng)機(jī)具有效率高、體積小、重量輕、以及可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。2.電機(jī)分類構(gòu)造及工作原理電動(dòng)機(jī)靜止時(shí)，給定子繞阻通入三相對(duì)稱電流產(chǎn)生定子旋轉(zhuǎn)磁場。定子旋轉(zhuǎn)磁場相對(duì)于轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，在籠形繞阻內(nèi)產(chǎn)生電流，形成轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁場。定子旋轉(zhuǎn)磁場與轉(zhuǎn)子磁場相互作用產(chǎn)生異步轉(zhuǎn)矩，使轉(zhuǎn)子由靜止開始加速轉(zhuǎn)動(dòng)。2.電機(jī)分類構(gòu)造及工作原理定子繞阻永磁同步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)和運(yùn)行永磁體轉(zhuǎn)子鼠籠繞阻在這個(gè)過程中，轉(zhuǎn)子永磁磁場，與定子旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速不同，會(huì)產(chǎn)生交變轉(zhuǎn)矩。當(dāng)轉(zhuǎn)子加速到速度接近同步轉(zhuǎn)速的時(shí)候，轉(zhuǎn)子永磁磁場與定子旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速接近相等，定子轉(zhuǎn)速磁場速度稍大于轉(zhuǎn)子永磁磁場。他們相互作用產(chǎn)生轉(zhuǎn)距，將轉(zhuǎn)子遷入同步運(yùn)行狀態(tài)。2.電機(jī)分類構(gòu)造及工作原理它與定子旋轉(zhuǎn)磁場相互作用產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)扭矩，永磁同步電機(jī)是靠轉(zhuǎn)子繞阻的一步轉(zhuǎn)矩實(shí)現(xiàn)啟動(dòng)的。啟動(dòng)完成后，轉(zhuǎn)子繞阻不再起作用，由永磁體和定子繞組產(chǎn)生磁場，相互作用產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩。2.電機(jī)分類構(gòu)造及工作原理永磁同步電機(jī)在電路圖中用M表示，通過消耗三相交流電能轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械能，向減速器總成輸出扭矩。三相交流電在電路圖中用U、V、W表示，實(shí)際電纜顏色分別對(duì)應(yīng)黃色、綠色、紅色。2.電機(jī)分類構(gòu)造及工作原理電動(dòng)機(jī)在全轉(zhuǎn)速區(qū)間均可獲得最大轉(zhuǎn)矩，雖然EV160電動(dòng)機(jī)只有30千瓦功率，但是在起步瞬時(shí)能夠獲得53千瓦，瞬時(shí)功率輸出峰值扭矩高達(dá)180牛米。3.對(duì)車輛動(dòng)力性能的影響兩種感應(yīng)電機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速小于定子繞阻產(chǎn)生磁場的旋轉(zhuǎn)速度時(shí)，電動(dòng)機(jī)對(duì)外輸出動(dòng)力。轉(zhuǎn)速都取決于定子繞阻中交流電的頻率。此外用電機(jī)控制器控制交流電的電壓，就可以控制電機(jī)的扭矩，從而控制電動(dòng)汽車的車速。3.對(duì)車輛動(dòng)力性能的影響特斯拉汽車，電機(jī)調(diào)速范圍從0-18,000轉(zhuǎn)每分鐘，加速性能大大優(yōu)于燃油汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)，當(dāng)降低輸入到電機(jī)的電流的頻率，從而降低磁場的旋轉(zhuǎn)速度，使得轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速高于磁場的轉(zhuǎn)速的時(shí)候，此時(shí)電動(dòng)機(jī)變成了發(fā)電機(jī)，對(duì)外發(fā)出三相交流電，經(jīng)過電機(jī)控制器逆變，變?yōu)楦邏褐Я麟姡俳?jīng)過高壓控制盒對(duì)動(dòng)力電池充電。磁場的旋轉(zhuǎn)速度電動(dòng)機(jī)變成了發(fā)電機(jī)三相交流電高壓支流電高壓控制盒對(duì)動(dòng)氣電池充電3.對(duì)車輛動(dòng)力性能的影響輕點(diǎn)制動(dòng)踏板或者僅抬起加速踏板，制動(dòng)能量回收系統(tǒng)就會(huì)啟動(dòng)，汽車巨大的動(dòng)能可以部分轉(zhuǎn)化為電能，而不是全部轉(zhuǎn)化為剎車片上的熱能浪費(fèi)掉。發(fā)電的同時(shí)轉(zhuǎn)子受到反向的電磁力，從而給驅(qū)動(dòng)輪施加了制動(dòng)力，制動(dòng)能量回收功能降低了剎車片損耗，更節(jié)能增效。3.對(duì)車輛動(dòng)力性能的影響解析驅(qū)動(dòng)電機(jī)工作原理

燃油汽車發(fā)動(dòng)機(jī)無法直接產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，而是將活塞的上下直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。

感應(yīng)電動(dòng)機(jī)可以直接產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)均勻輸出動(dòng)力，所以感應(yīng)電動(dòng)機(jī)可以省去發(fā)動(dòng)機(jī)上很多部件。隨著技