新能源汽车电力电子技术课件：车用驱动电机.pptx

车用驱动电机;4.1直流电机;4.1直流电机;4.1.1有刷直流电机;(1)定子

固定主磁极的螺钉定子主要由主磁极、换向磁极、电刷和机座等组成。定子的功能是用来产生磁通和进行机械固定。

①主磁极如图4-2所示。

②换向磁极

③电刷如图4-3所示。目前,高端的新型直流电机的电刷采用先进的电子接触,称为无刷电机。

④机座;(2)转子也称为电枢,主要由电枢铁心、电枢绕组及换向器等组成。转子的作用是当通电后在磁场中受力产生电磁转矩。电枢铁心由铁磁材料冲压开槽叠片而成,固定在转轴上,如图4-4所示。

①换向器

②电枢绕组;2.有刷直流电机工作原理;3.有刷直流电机转矩自动调节原理;4.1.2永磁无刷直流电机;无刷直流电机工作原理如图4-7所示,有6个定子空间磁势,根据转子位置传感器检测到的转子位置和要求转向来决定产生哪一个磁势产生的平均转矩最大。利用电机转子位置传感器输出信号控制电子换向线路去驱动逆变器的功率开关器件,使电枢绕组依次馈电,从而在定子上产生跳跃式的旋转磁场,拖动电机转子旋转。随着电机转子的转动,转子位置传感器又不断送出位置信号,不断改变电枢绕组的通电状态,使得在某一磁极下导体中的电流方向保持不变,这样电机就旋转起来了。;无刷直流电机的驱动、回馈制动控制逻辑控制原理如图4-8所示。;4.2三相异步电机;4.2.1三相异步电动机的结构;2.转子

转子绕组根据构造分成两种，笼式和绕线式。笼式转子是在转子铁芯槽内压进铜条，铜条两端分别焊在两个铜环（端环）上；绕线转子的铁芯与笼式相同，不同的是在转子的铁芯槽内嵌置对称三相绕组并作星形连接。

笼式转子绕线转子

;4.2.2三相异步电动机的工作原理;2.转动原理

电流的转子导体在旋转磁场中受到电磁力的作用，电磁力对转子转轴形成电磁转矩，使转子沿旋转磁场的方向（顺时针方向）旋转。

3.转差率

转子转速与旋转磁场转速同方

向。通常把同步转速与转子转

速的差值与同步转速之比称为

异步电动机的转差率

电动机转动原理

;2.制动

三相异步电动机的制动方式有机械制动和电气制动两大类。其中电气制动主要有：能耗制动、反接制动。

(1)能耗制动

能耗制动的原理如图所示：

这种制动方法是利用转子

惯性转动的能量切割磁场而产

生制动转矩，其实质是将转子

机械能转换成电能，并最终变成热

能消耗在转子回路的电阻上，故称能耗制动

能耗制动。

;(2)反接制动

如图所示是反接制动的原理图。

改变电动机的三相电源相序，从

而导致旋转磁场反向，使转子产生一

个与原转动方向相反的制动力矩，迫

使转子迅速停转。当转速接近零时，

必须立即切断电源。

在反接制动时，旋转磁场与转子

的相对转速很大，定子绕组电流也

很大，为确保运行安全，必须在定反接制动

子绕组中串入限流电阻。

;2.反转

三相异步电动机的转子转动方向与定子产生的旋转磁场方向相同，而旋转磁场的转向取决于定子绕组通入的三相电流的相序，所以只要将三根电源线中的任意两根对调，通入定子绕组的电流相序改变，从而就可使转子的转动方向改变，实现电动机反转。;人为地改变电动机的转速，这就是通常所说的调速。

1.变频调速

变频调速指通过改变三相异步

电动机电源的频率来实现调速。

2.变极调速变频调速装置

变极调速就是通过改变旋转磁场的磁极对数来实现对三相异步电动机的调速。

3.变转差率调速

改变调速变阻器的大小，就可平滑调速。譬如增大调速电阻，电动机的转差率增大，转速下降；反之，转速上升。从而实现调速。

;4.3永磁同步电机;4.3永磁同步电机;4.3.2永磁同步机结构;1.内置式永磁同步电机;2.外置式永磁同步电机;4.3.3永磁同步电机工作原理;4.4开关磁阻电机;4.4.1开关磁阻电机性能特点;4.4.2开关磁阻电机结构;4.4.3开关磁阻电机工作原理;4.4.