《电动车驱动》ppt课件

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1、第三章电动汽车驱动系统3.1电动车用电机及控制器电机是电动汽车驱动系统的核心高效率、宽调速、高密度转矩响应迅速制动能量回馈Torque-speedcharacteristicsDCmotorsFig.5-10Wound-fielddcmotors.Fig.5-11Torque-speedcharacteristicsofwound-fielddcmotors.T=KTIa车用直流电动机特性类型的选择:(1)串励直流电动机机械特性硬，适合车辆拖动。早期用途广泛。但制动回馈、转速、重量、效率、维护等问题，车用越来越少。(2

2、)他励直流电动机曾经在车辆拖动中应用广泛。但让位于效率更高的永磁有刷电机（缺点：励磁恒定）(3)永磁无刷电机，转速高、效率高、重量轻、调速方便。近年大量使用。开关磁阻电机(switchedreluctancedrivesystem)电机结构简单、坚固、维护方便甚至免维护启动及低速时转矩大、电流小;高速恒功率区范围宽、性能好，在宽广转速和功率范围内都具有高效率3.2开关磁阻电机（SRD）原理8/6极开关磁阻电动机结构图8/6极开关磁阻电动机控制方案定、转子的相对位置作为起始位置，依次给A→B→C→D相绕组通电，转子即会逆着励

3、磁顺序以逆时针方向连续旋转；反之，依次给D→C→B→A相通电，则电动机会顺时针方向转动。开关磁阻电动机的转向与相绕组的电流方向无关，只取决于相绕组通电的顺序开关磁阻电动机特点1.系统效率高开关磁阻电动机调速系统在其宽广的调速范围内，整体效率比其它调速系统高出至少10%。在低转速及非额定负载下高效率更加明显。2.低速下可长期运转开关磁阻电动机调速系统在整个调速范围内均可带负荷长期运转，电机及控制器的温升均低于工作在额定负载时的温升。3.高起动转矩，低起动电流开关磁阻电动机调速系统起动转矩达到额定转矩的150%时，起动电流仅为

4、额定电流的30%。3.3三相异步电机的工作原理InductionMotor1.三相异步电机结构机壳定子绕组1.定子部分:定子铁心接线盒端盖轴承转子绕组2.转子部分转子铁心轴三相异步电机工作原理三相异步电机结构三相异步电机转子结构2.异步电机的工作原理定子绕组通入三相交流电流旋转磁场切割转子绕组转子绕组产生感应电势转子中产生感应电流转子电流与磁场作用产生电磁转矩运转3.三相电机旋转磁场电动机的旋转原理旋转磁场产生的条件旋转磁场原理极对数的形成规律三相电机旋转磁场电动机的旋转原理旋转磁场产生的条件旋转磁场原理极对数的形成成规律

5、三相电机旋转磁场电动机的旋转原理旋转磁场产生的条件旋转磁场原理极对数的形成规律三相对称绕组：——互差120度空间电角度。三相对称电源：——互差120度时间电角度。三相电机旋转磁场电动机的旋转原理旋转磁场产生的条件旋转磁场原理极对数的形成规律电动机的旋转原理旋转磁场产生的条件旋转磁场原理极对数的形成规律电动机的旋转原理旋转磁场产生的条件旋转磁场原理极对数的形成规律电动机的旋转原理旋转磁场产生的条件旋转磁场原理极对数的形成规律三相电机旋转磁场电动机的旋转原理旋转磁场产生的条件旋转磁场原理极对数的形成规律4.基本概念1.旋转磁场

6、的方向由相序决定、改变相序就可改变三相异步电机的转向.旋转磁场的转向1.旋转磁场的轴线总是与电流达到正的最大值的那一相绕组的轴线重合.2.三相对称电流相序为U-V-W.3.合成磁场的轴线依次由U相轴线转到V相轴线再到W相轴线.2.旋转磁场的转速与电源频率成正比，与极对数成反比.旋转磁场的速度P=2P=11.旋转磁场的旋转速度称同步转速.n1表示.2.n1=单位转/分.3.同步转速与频率成正比,与极对数成反比.4.同步转速成“有级”.P=1n1=3000P=2n1=1500(f1=50HZ)3.空间电角度、空间角度、时间电角

7、度360度空间角度。720度空间电角度。360度空间角度。360度空间电角度。以时间轴为坐标。一个周期为360度。4.旋转磁场的幅值结论：合成磁势的幅值是不变的。5.转差与转差率1.异步:从异步电机的工作原理可知,相对的切割运动是产生感生电势及感生电流的关键.2.对于电动运行的异步电机而言,同步速度与转子转速总存在着差,称转差.3.4.转差率:三相异步电机变频调速原理交流电动机的同步转速表达式：n＝60f(1－s)/P式中n：异步电动机的转速；f：异步电动机的频率；s：电动机转差率；P：电动机极对数。转速n与频率f成正比，

8、只要改变频率f即可改变电动机的转速实际上仅仅改变电动机的频率并不能获得良好的变频特性。由异步电机的电势公式可知，外加电压近似与频率和磁通乘积成正比，即：U∝E=C1fΦ式中，C1为常数，因此有：Φ∝E/f≈U/f若外加电压不变，则磁通Φ随频率而改变，如频率f下降，磁通Φ会增加，造成磁路过饱和，励磁电流增