項目四驅(qū)動電機(jī)及控制系統(tǒng)任務(wù)1驅(qū)動電機(jī)基礎(chǔ)知識課程內(nèi)容12345情境導(dǎo)入學(xué)習(xí)目標(biāo)理論知識拓展閱讀任務(wù)實施6單元小結(jié)情境導(dǎo)入王先生到某品牌的新能源汽車4S店選購車輛。王先生：聽說新能源電動汽車都是靠電機(jī)驅(qū)動的，是這樣嗎？技師李：新能源電動汽車沒有發(fā)動機(jī)，是通過電機(jī)將動力電池提供的電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，來驅(qū)動車輛行駛的。與傳統(tǒng)的燃油車相比，電動汽車的結(jié)構(gòu)比較簡單、車輛行駛噪音小，而且電機(jī)的維護(hù)保養(yǎng)也非常簡單。學(xué)習(xí)目標(biāo)1．了解驅(qū)動電機(jī)分類、工作原理及特點2．了解驅(qū)動電機(jī)的型號含義和技術(shù)參數(shù)1．具備資料查詢、收集和整理能力能識別不同類型電機(jī)的結(jié)構(gòu)與安裝應(yīng)知應(yīng)會理論知識0203直流電機(jī)永磁同步電機(jī)04交流感應(yīng)電機(jī)01電機(jī)分類05開關(guān)磁阻電機(jī)1.1電機(jī)分類電機(jī)是指依據(jù)電磁感應(yīng)原理實現(xiàn)電能轉(zhuǎn)換的一種電磁裝置，它的主要作用是產(chǎn)生驅(qū)動轉(zhuǎn)矩，作為各種機(jī)械的動力源。驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)是新能源電動汽車的三大核心部件之一，是車輛行駛的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其特性決定了車輛的主要性能指標(biāo)，直接影響車輛的動力性、經(jīng)濟(jì)性和用戶駕乘感受。驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)由驅(qū)動電動機(jī)（DM）、驅(qū)動電機(jī)控制器（MCU）構(gòu)成，通過高低壓線束、冷卻管路，與整車其它系統(tǒng)作電氣和散熱連接。整車控制器（VCU）根據(jù)駕駛員意圖發(fā)出各種指令，電機(jī)控制器響應(yīng)并反饋，實時調(diào)整驅(qū)動電機(jī)輸出，以實現(xiàn)整車的怠速、前行、倒車、停車、能量回收以及駐坡等功能。電機(jī)控制器另一個重要功能是通信和保護(hù)，實時進(jìn)行狀態(tài)和故障檢測，保護(hù)驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)和整車安全可靠運行。1.1電機(jī)分類1.1電機(jī)分類（1）按工作電源劃分根據(jù)工作電源的不同，電機(jī)可分為直流電機(jī)和交流電機(jī)。1.1電機(jī)分類（2）按結(jié)構(gòu)和工作原理劃分根據(jù)電機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理可分為直流電機(jī)、異步電機(jī)和同步電機(jī)1.1電機(jī)分類（3）運轉(zhuǎn)速度劃分按照電機(jī)的運轉(zhuǎn)速度可分為低速電機(jī)、高速電機(jī)、恒速電機(jī)和調(diào)速電機(jī)1.1電機(jī)分類（4）車用電機(jī)技術(shù)要求新能源電動汽車上常用的電機(jī)主要有直流電機(jī)、交流感應(yīng)電機(jī)、永磁同步電機(jī)和開關(guān)磁阻電機(jī)。電動汽車對于驅(qū)動電機(jī)的主要要求：1）安全性高。必須設(shè)有高壓保護(hù)裝置。2）起動轉(zhuǎn)矩和調(diào)速范圍大。使電動汽車具有較好的啟動性能和加速性能，從而獲得啟動、加速、行駛、減速、制動等工況所需的功率與轉(zhuǎn)矩。3）效率高、損耗低，還應(yīng)在車輛減速時實現(xiàn)再生能量回收功能。4）質(zhì)量小。電動機(jī)應(yīng)盡量采用鋁合金外殼，以降低電機(jī)質(zhì)量。5）電壓高。在盡可能采用高電壓減小電機(jī)和導(dǎo)線等部件的尺寸。6）可靠性高、運行噪音小。耐高溫和耐潮特性強(qiáng)，能夠在較惡劣的環(huán)境下長期工作。7）成本低、使用壽命長、結(jié)構(gòu)簡單、便于維護(hù)。1.2直流電機(jī)直流電機(jī)是指可以把直流電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能（直流電動機(jī)）或?qū)C(jī)械能轉(zhuǎn)換成直流電能（直流發(fā)電機(jī)）的旋轉(zhuǎn)電機(jī)。它是一種能夠?qū)崿F(xiàn)直流電能和機(jī)械能相互轉(zhuǎn)換的電機(jī)。作為電動機(jī)運行時是直流電動機(jī)，將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能；作為發(fā)電機(jī)運行時是直流發(fā)電機(jī)，把機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能。（1）結(jié)構(gòu)由磁場、電樞繞組、電樞和換向器等部件組成。1.2直流電機(jī)（2）工作原理直流電機(jī)里邊固定有環(huán)狀永磁體，電流通過轉(zhuǎn)子上的線圈產(chǎn)生安培力，當(dāng)轉(zhuǎn)子上的線圈與磁場平行時，再繼續(xù)轉(zhuǎn)受到的磁場方向?qū)⒏淖?，因此此時轉(zhuǎn)子末端的電刷跟轉(zhuǎn)換片交替接觸，從而線圈上的電流方向也改變，產(chǎn)生的洛倫茲力方向不變，所以電機(jī)能保持一個方向轉(zhuǎn)動。直流發(fā)電機(jī)的工作原理就是把電樞線圈中感應(yīng)的交變電動勢，靠換向器配合電刷的換向作用，使之從電刷端引出時變?yōu)橹绷麟妱觿莸脑怼?.2直流電機(jī)（3）應(yīng)用特點1）優(yōu)點直流電機(jī)的起動加速轉(zhuǎn)矩大、電磁轉(zhuǎn)矩控制特性好、調(diào)速方便、控制裝置簡單、技術(shù)成熟、成本較低。2）缺點直流電機(jī)由于有機(jī)械換向器，當(dāng)在高速大負(fù)荷下運行時，換向器表面常有火花出現(xiàn)，因此不宜設(shè)定太高的電機(jī)轉(zhuǎn)速。長時間使用時，需要經(jīng)常維護(hù)更換換向器和電刷，因此在新研制的新能源電動汽車上已基本不再采用直流電機(jī)。1.3永磁同步電機(jī)永磁同步電機(jī)采用永磁體來產(chǎn)生氣隙磁通量，永磁體代替了直流電機(jī)中的磁場線圈和感應(yīng)電機(jī)中定子的勵磁體。同步電機(jī)屬于交流電機(jī)，定子繞組與異步電機(jī)的定子繞組相同。永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度與旋轉(zhuǎn)磁場的速度同步的，所以稱為永磁同步電機(jī)。

（1）結(jié)構(gòu)永磁同步電機(jī)主要是由轉(zhuǎn)子磁鐵、定子繞組、傳感器以及殼體等部件組成。永磁同步電機(jī)又分為三大類：內(nèi)嵌式（IPM）、面貼式（SPM）以及插入式。永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子斷面BYDe6永磁同步電機(jī)1.3永磁同步電機(jī)1.3永磁同步電機(jī)

（2）工作原理電機(jī)的轉(zhuǎn)子為永磁磁體，轉(zhuǎn)子磁體的N極、S極隨著定子繞組的旋轉(zhuǎn)磁場磁極的移動而旋轉(zhuǎn)。磁場產(chǎn)生磁通量，電樞完成電能與機(jī)械能的轉(zhuǎn)換。1.3永磁同步電機(jī)

（2）工作原理用于汽車驅(qū)動的同步電機(jī)幾乎都為旋轉(zhuǎn)磁極式，轉(zhuǎn)子使用永磁體。此外，同步電機(jī)開環(huán)控制容易產(chǎn)生脫離同步運轉(zhuǎn)的情況，因此需要對轉(zhuǎn)子的磁極位置進(jìn)行檢測，根據(jù)磁極的變化改變定子三相電纜電流的供給。永磁同步電動機(jī)由于轉(zhuǎn)子是永磁體勵磁，隨著轉(zhuǎn)速的升高，電壓會逐漸達(dá)到逆變器所能輸出的電壓極限，這時要想繼續(xù)升高轉(zhuǎn)速只有靠調(diào)節(jié)定子電流的大小和相位增加直軸去磁電流來等效弱磁提高轉(zhuǎn)速，電機(jī)的弱磁能力大小，主要與直軸電抗和反電勢大小有關(guān)，但永磁體串聯(lián)在直軸磁路中，所以直軸磁路一般磁阻較大，弱磁能力較小，電機(jī)反電勢較大時，也會降低電機(jī)的最高轉(zhuǎn)速。1.3永磁同步電機(jī)

（3）應(yīng)用特點永磁同步電機(jī)所需要的釹鐵硼永磁材料是稀土資源，因此生產(chǎn)成本較高，并且溫度大幅度變化時還會引發(fā)退磁現(xiàn)象。但是該電機(jī)的功率密度高、調(diào)速范圍大，適用于高速公路網(wǎng)受限，頻繁起停工況，目前廣泛應(yīng)用于新能源電動汽車上。1.4交流感應(yīng)電機(jī)

交流感應(yīng)電機(jī)又稱做異步電機(jī)，即轉(zhuǎn)子置于旋轉(zhuǎn)磁場中，在旋轉(zhuǎn)磁場的作用下，獲得一個轉(zhuǎn)動力矩使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動。（1）結(jié)構(gòu)

交流感應(yīng)電機(jī)主要由定子與繞組、籠型轉(zhuǎn)子、轉(zhuǎn)子軸、軸承、前后端蓋以及風(fēng)扇等部件組成。1.4交流感應(yīng)電機(jī)（2）工作原理

交流感應(yīng)電機(jī)首先通過定子產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，轉(zhuǎn)子繞組切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，從而使轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電流。轉(zhuǎn)子繞組中的感應(yīng)電流與磁場相互作用，產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。定子籠型繞組（轉(zhuǎn)子）1.4交流感應(yīng)電機(jī)（3）應(yīng)用特點交流感應(yīng)電機(jī)具有功率密度低、調(diào)速范圍小、生產(chǎn)成本低、可靠性高、無退磁現(xiàn)象等特點，適用于高速公路網(wǎng)比較發(fā)達(dá)的區(qū)域。應(yīng)用代表車型為特斯拉。特斯拉驅(qū)動電機(jī)1.5磁阻電機(jī)磁阻電機(jī)是一種連續(xù)運行的電氣傳動裝置，其結(jié)構(gòu)及工作原理與傳統(tǒng)的交、直流電動機(jī)有很大的區(qū)別。它不依靠定、轉(zhuǎn)子繞組電流所產(chǎn)生磁場的相互作用（電磁原理）而產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，而是依靠“磁阻最小原理”產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。特斯拉Model3上實現(xiàn)商業(yè)化。（1）結(jié)構(gòu)

開關(guān)磁阻電機(jī)的定子和轉(zhuǎn)子均為凸極結(jié)構(gòu)，定子和轉(zhuǎn)子的齒數(shù)不等，轉(zhuǎn)子齒數(shù)一般比定子少2個。在定子齒上繞有線圈，兩個位置相對的定子線圈相互串聯(lián)形成一相繞組。轉(zhuǎn)子由鐵芯疊片而成，其上面沒有線圈繞組。注：磁阻，是一個與電路中的電阻類似的概念。電流總是沿著電阻最小的路徑前進(jìn)；磁通量總是沿著磁阻最小的路徑前進(jìn)。磁阻與電阻一樣，都是一個標(biāo)量。1.5磁阻電機(jī)1.5磁阻電機(jī)1.5磁阻電機(jī)（2）工作原理開關(guān)磁阻電機(jī)是基于磁通總是沿著導(dǎo)磁最大的路徑閉合原理制成的。當(dāng)轉(zhuǎn)子和定子的齒中心線不重合，導(dǎo)磁不是最大時，磁場就會產(chǎn)生磁拉力形成磁阻轉(zhuǎn)矩，使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到導(dǎo)磁體最大的位置。電機(jī)控制器不斷地向各相繞組依次通入電流，電機(jī)轉(zhuǎn)子則一步一步的沿著與通電相序相反的方向轉(zhuǎn)動。當(dāng)改變定子各相通電順序時，電機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向隨之改變。1.5磁阻電機(jī)1.5磁阻電機(jī)（3）應(yīng)用特點開關(guān)磁阻電機(jī)具有簡單可靠、調(diào)速范圍寬、效率高、控制靈活、成本低等優(yōu)點。但是也具有轉(zhuǎn)矩波動大、噪聲較大、需要位置檢測器等缺點，因此應(yīng)用范圍受到一定的限制，目前主要應(yīng)用于新能源大型電動客車。1.6驅(qū)動電機(jī)技術(shù)參數(shù)（1）基速：電機(jī)的額定轉(zhuǎn)速，當(dāng)電機(jī)勵磁繞組中通入額定的勵磁電壓或勵磁電流，且此時電機(jī)帶的負(fù)載為額定值，這時的電機(jī)轉(zhuǎn)速即為基速（2）額定功率：電機(jī)的額定功率是指電機(jī)在額定運行（額定電壓、額定頻率、額定負(fù)載）條件下，轉(zhuǎn)軸上輸出的機(jī)械功率。（3）峰值功率：峰值功率就是當(dāng)負(fù)載突然變化時，電機(jī)短時間能產(chǎn)生的最大功率。（4）額定扭矩：電機(jī)的額定扭矩表在示額定條件下運行的電機(jī)，其軸端輸出的轉(zhuǎn)矩。（5）峰值扭矩：峰值扭矩指電機(jī)輸出的最大扭矩，在力矩曲線上為最高點所以叫峰值。（6）防護(hù)等級新能源電動汽車高壓部件的防護(hù)等級通常為IP67拓展閱讀電動汽車常用驅(qū)動電機(jī)性能比較拓展閱讀BYD-TYC110A電機(jī)（秦）拓展閱讀榮威E50驅(qū)動電機(jī)拓展閱讀北汽160驅(qū)動電機(jī)銘牌1、高壓防護(hù)作業(yè)及場地隔離2、動力電機(jī)結(jié)構(gòu)認(rèn)識3、動力電機(jī)銘牌參數(shù)記錄與認(rèn)識任務(wù)實施1、動力電機(jī)的類型與各類型的特點2、各類動力電機(jī)的組成結(jié)構(gòu)與工作原理3、動力電機(jī)的技術(shù)參數(shù)和銘牌參數(shù)認(rèn)識單元小結(jié)項目四驅(qū)動電機(jī)及控制系統(tǒng)任務(wù)2驅(qū)動電機(jī)及控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理課程內(nèi)容12345情境導(dǎo)入學(xué)習(xí)目標(biāo)理論知識拓展閱讀任務(wù)實施6單元小結(jié)情境導(dǎo)入張先生的新能源電動汽車在行駛過程中，儀表突然提示驅(qū)動電機(jī)高溫報警的故障，于是將車輛開到4S店進(jìn)行檢修。張先生：新能源電動汽車驅(qū)動電機(jī)是怎么工作的呢？技師李：新能源電動汽車的驅(qū)動系統(tǒng)主要包括驅(qū)動電機(jī)和電機(jī)控制器兩部分。動力電池提供的高壓直流電首先經(jīng)過電機(jī)控制器轉(zhuǎn)換為驅(qū)動電機(jī)所需的交流電，電機(jī)控制器還實時監(jiān)控電機(jī)的工作溫度及轉(zhuǎn)速等情況，出現(xiàn)故障后會立即發(fā)出報警信號。蔚來ES6前置永磁同步電機(jī)+后置異步感應(yīng)電機(jī)的驅(qū)動系統(tǒng)學(xué)習(xí)目標(biāo)1．了解驅(qū)動電機(jī)及控制器基本結(jié)構(gòu)2．了解驅(qū)動電機(jī)控制器的功能、結(jié)構(gòu)與工作原理1．具備資料查詢、收集和整理能力能進(jìn)行驅(qū)動電機(jī)的結(jié)構(gòu)分析能力具備一定的驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)的運行數(shù)據(jù)分析能力應(yīng)知應(yīng)會理論知識0203驅(qū)動電機(jī)控制器電機(jī)系統(tǒng)數(shù)據(jù)流分析01驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)2.1驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)

新能源電動汽車的驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)主要由驅(qū)動電動機(jī)（DM）和電機(jī)控制器（MCU）組成，電機(jī)系統(tǒng)通過高低壓線束、冷卻管路與整車其它系統(tǒng)進(jìn)行連接。2.1驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)

驅(qū)動電機(jī)是車輛的唯一動力源向外輸出扭矩，驅(qū)動車輛前進(jìn)或后退。根據(jù)車輛不同的運行狀態(tài)，新能源汽車的驅(qū)動電機(jī)具有電力驅(qū)動和能量回收兩種工作模式。

當(dāng)車輛采用電力驅(qū)動時，動力電池的高壓直流電輸送至電機(jī)控制器，電機(jī)控制器將直流電轉(zhuǎn)換為交流電輸送給驅(qū)動電機(jī)，電機(jī)運轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的扭矩傳遞給驅(qū)動輪使車輛行駛。2.1驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)在再生能量階段，通過車輪的旋轉(zhuǎn)帶動電機(jī)轉(zhuǎn)動。此時電動機(jī)轉(zhuǎn)為發(fā)電機(jī)的功能，由電機(jī)控制器將電機(jī)產(chǎn)生的交流電轉(zhuǎn)為直流電，然后向動力電池充電。2.1驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)（1）驅(qū)動電機(jī)新能源汽車驅(qū)動電機(jī)除了常見的定子、轉(zhuǎn)子外，還有冷卻水道、旋轉(zhuǎn)變壓器、高壓接線盒等其他部件。2.1驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)（1）驅(qū)動電機(jī)新能源汽車驅(qū)動電機(jī)除了常見的定子、轉(zhuǎn)子外，還有冷卻水道、旋轉(zhuǎn)變壓器、高壓接線盒等其他部件。比亞迪秦驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)2.1驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)（2）電機(jī)冷卻系統(tǒng)電機(jī)的散熱方式主要有自然冷卻和液體冷卻兩種，新能源汽車普遍采用液體冷卻方式，俗稱水冷。新能源汽車電機(jī)冷卻系統(tǒng)與傳統(tǒng)燃油車的冷卻系統(tǒng)很相似，只是冷卻水泵為電子式，由１２Ｖ電源驅(qū)動其運轉(zhuǎn)。北汽EV160冷卻系統(tǒng)榮威E50冷卻系統(tǒng)2.1驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)判斷驅(qū)動電機(jī)的發(fā)熱程度是用“溫升”而不是用“溫度”來衡量的，當(dāng)“溫升”突然增大或超過最高工作溫度時，說明電機(jī)已發(fā)生故障。因新能源汽車的電機(jī)和控制器需要完全密封，因此需要在電機(jī)中安裝溫度傳感器來檢測電機(jī)的實時運動狀態(tài)。

電機(jī)極限工作溫度是由其絕緣材料的耐熱等級來決定的，電機(jī)溫度傳感器通常采用內(nèi)埋的方式布置在電機(jī)定子線圈內(nèi)部，采用NTC負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻檢測電機(jī)的工作溫度，并作為控制電子水泵是否運轉(zhuǎn)的主要依據(jù)。2.1驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)電機(jī)溫度過高時可能導(dǎo)致電機(jī)嚴(yán)重?fù)p壞，當(dāng)出現(xiàn)這種情況時應(yīng)立即安靠邊停車。電機(jī)溫度過高后車輛會進(jìn)入跛行模式，限制扭矩輸出或強(qiáng)制停機(jī)。以北汽新能源EV160車型為例，當(dāng)電機(jī)控制器檢測到驅(qū)動電機(jī)溫度傳感器顯示120℃≤溫度＜140℃時，降功率運行；溫度≥140℃時，降功率至0，即停機(jī)狀態(tài)。2.1驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)（3）旋變變壓器旋轉(zhuǎn)變壓器是一種電磁式傳感器，又稱作同步分解器，簡稱旋變。用來測量驅(qū)動電機(jī)的轉(zhuǎn)軸角位移和角速度。由激勵繞組、余弦繞組和正弦繞組3個線圈組成。2.1驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)2.1驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)（1）電機(jī)控制器功能電機(jī)控制器是驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)的控制中心，又稱智能功率模塊，通常簡稱為MCU。MCU的主要功能是控制電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度、旋轉(zhuǎn)方向以及再生能量回收。此外，電機(jī)控制器還要對電流傳感器、電壓傳感器、溫度傳感器等輸入信號進(jìn)行處理，并將驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)的運行狀態(tài)通過CAN總線發(fā)送給整車控制器。2.2電機(jī)控制器長城WEYP8電機(jī)控制器北汽EV160電機(jī)控制器（2）電機(jī)控制器結(jié)構(gòu)電機(jī)控制器以IGBT模塊（絕緣柵雙極型晶體管）為核心，主要由控制板、冷卻水道、UVW高壓插件、直流高壓插件、IGBT模塊及驅(qū)動板組成。驅(qū)動電機(jī)控制器內(nèi)部設(shè)有故障診斷電路，當(dāng)診斷出系統(tǒng)異常時會激活一個錯誤代碼，發(fā)送給整車控制器，同時也會存儲該故障碼和數(shù)據(jù)。2.2電機(jī)控制器E6電機(jī)控制器2.2電機(jī)控制器2.2電機(jī)控制器E6電機(jī)控制器2.2電機(jī)控制器比亞迪秦電機(jī)控制器（2）電機(jī)控制器原理電機(jī)控制器是通過調(diào)節(jié)電壓大小、頻率高低、相位變化等參數(shù)來控制電機(jī)的運轉(zhuǎn)，即通過相應(yīng)的電力轉(zhuǎn)換來控制電機(jī)工作。所謂的電力轉(zhuǎn)換就是直流與交流、電壓與頻率的轉(zhuǎn)換。電力轉(zhuǎn)換形式有交流→直流轉(zhuǎn)換、直流→交流轉(zhuǎn)換、直流→直流轉(zhuǎn)換和交流→交流轉(zhuǎn)換。電機(jī)控制器接收檔位開關(guān)、油門位置、旋轉(zhuǎn)變壓器、制動等信號，經(jīng)過判斷和邏輯運算之后控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn)以及轉(zhuǎn)速，電機(jī)控制器工作框架如圖4-24所示。。電機(jī)控制器內(nèi)部主要包括控制電路板和驅(qū)動電路板兩部分。控制電路板以信號采集、旋變解碼、模數(shù)轉(zhuǎn)換以及CAN通訊功能為主，并計算出所需占空比，產(chǎn)生PWM（正弦脈寬調(diào)制）信號。驅(qū)動電路板以電源控制、功率調(diào)節(jié)為主，通過IGBT向驅(qū)動電機(jī)輸送U、V、W三相交流電。2.2電機(jī)控制器2.2電機(jī)控制器電力轉(zhuǎn)換形式電機(jī)控制器工作框架2.2電機(jī)控制器

IGBT是由BJT(雙極型三極管)和MOS(絕緣柵型場效應(yīng)管)組成的復(fù)合全控型電壓驅(qū)動式功率半導(dǎo)體器件。與其他電子元器件相比，IGBT具有輸入阻抗高、開關(guān)速度快、驅(qū)動電路簡單、承受電壓高、導(dǎo)通電流大等優(yōu)點，已經(jīng)廣泛用于各種變頻器和調(diào)速電路中。2.2電機(jī)控制器新能源汽車電機(jī)控制器主要是通過脈沖寬度調(diào)制(PWM)的方式控制IGBT工作，從而將電流從DC轉(zhuǎn)換到AC(電池到驅(qū)動電機(jī))或者從AC轉(zhuǎn)化到DC(驅(qū)動電機(jī)到電池)。2.2電機(jī)控制器IGBT控制電路利用診斷儀可以讀取驅(qū)動電機(jī)轉(zhuǎn)速、IGBT模塊溫度、驅(qū)動電機(jī)溫度以及電壓電流等數(shù)據(jù)。新能源電動汽車實車運行數(shù)據(jù)如圖。2.3電機(jī)系統(tǒng)數(shù)據(jù)流分析拓展閱讀逆變器與變頻器一、逆變器

逆變器是把直流電能轉(zhuǎn)變成交流電。它一般由逆變橋、控制邏輯和濾波電路組成。二、變頻器

變頻器是通過改變電機(jī)工作頻率方式來控制電機(jī)的電力控制設(shè)備。一般由整流、濾波、逆變、制動單元、驅(qū)動單元、檢測單元、微處理單元等組成。逆變器變頻器電壓轉(zhuǎn)換DC201V→DC12V拓展閱讀利用空調(diào)變頻器驅(qū)動空調(diào)壓縮機(jī)拓展閱讀直流→直流轉(zhuǎn)換器原理拓展閱讀利用空調(diào)變頻器驅(qū)動空調(diào)壓縮機(jī)拓展閱讀1、高壓防護(hù)作業(yè)及場地隔離2、電機(jī)旋轉(zhuǎn)變壓器檢測3、驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)數(shù)據(jù)流記錄與分析

任務(wù)實施1、驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)組成與工作2、電機(jī)控制器的組成與控制原理3、電機(jī)系統(tǒng)在線診斷數(shù)據(jù)流分析單元小結(jié)項目四驅(qū)動電機(jī)及控制系統(tǒng)任務(wù)3驅(qū)動電機(jī)及控制系統(tǒng)故障維修課程內(nèi)容12345情境導(dǎo)入學(xué)習(xí)目標(biāo)理論知識拓展閱讀任務(wù)實施6單元小結(jié)情境導(dǎo)入張先生的新能源電動汽車行駛中，突然儀表上面的一個故障報警燈點亮了，于是將車輛開至4S店進(jìn)行檢修。張先生：我這輛車儀表上點亮的故障燈是什么意思呢？技師王：這個故障指示燈代表的是驅(qū)動電機(jī)溫度過高，當(dāng)驅(qū)動電機(jī)的溫度過高時會自動點亮該故障燈。此時系統(tǒng)會降低車輛的輸出功率，進(jìn)入跛行模式，如果驅(qū)動電機(jī)的溫度繼續(xù)升高，則中斷動力輸出，車輛將無法行駛。學(xué)習(xí)目標(biāo)1．了解電機(jī)控制器拆卸注意事項2．了解驅(qū)動電機(jī)檢測內(nèi)容和方法3、了解電機(jī)控制器常見故障現(xiàn)象及原因1．具備資料查詢、收集和整理能力能進(jìn)行電機(jī)控制器的更換與電機(jī)的檢測作業(yè)具備一定的電機(jī)控制系統(tǒng)故障診斷能力應(yīng)知應(yīng)會理論知識0203驅(qū)動電機(jī)檢測電機(jī)控制器常見故障維修01電機(jī)控制器總成拆裝3.1電機(jī)控制器總成拆裝電機(jī)控制器主要有電動/發(fā)電模式控制、扭矩控制、故障檢測與保護(hù)、CAN通訊以及診斷功能。常見故障有內(nèi)部傳感器損壞、控制電路板失效、IGBT模塊失效等，故障現(xiàn)象均為車輛無法行駛，同時儀表上面的電機(jī)故障燈點亮。以北汽新能源EV160車型為例，電機(jī)控制器拆裝步驟如下（注意穿戴好高壓安全防護(hù)用品）：（1）關(guān)閉點火開關(guān)，拆卸低壓蓄電池負(fù)極，并用絕緣膠帶包裹蓄電池負(fù)極連接線。（2）完成高壓斷電、驗電與放電操作（有維護(hù)插接器的一定要拆卸）。（3）放出冷卻液，拆卸電機(jī)控制器冷卻液管路，如圖4-29所示。（4）拆卸電機(jī)控制器低壓線束，如圖4-30所示。3.1電機(jī)控制器總成拆裝（5）拆卸電機(jī)控制器高壓線束，并用萬用表測量有無剩余電壓，利用放電工裝釋放剩余電壓。（6）拆卸電機(jī)控制器的固定螺栓，然后取下控制器。（7）檢查電機(jī)控制器線束插接件端子有無彎曲變形或?qū)Ь€環(huán)脫落現(xiàn)象，如圖4-31所示。（8）按照與拆卸相反的順序安裝電機(jī)控制器，然后添加同型號的冷卻液至規(guī)定的液面高度。（9）車輛復(fù)位后打開點火開關(guān)，檢查上電是否正常，路試車輛運轉(zhuǎn)是否正常。3.1電機(jī)控制器總成拆