《电动汽车用电动机》课件

电动汽车用电动机电动汽车的核心动力来源，直接影响着车辆的性能和效率电动机驱动车辆行驶，并与电池、控制器等组成完整的动力系统课程目标了解电动汽车用电动机掌握电动机的工作原理深入电动机驱动系统探索电动机发展趋势的分类了解电动机转矩、速度、功率学习驱动电路、控制策略，理掌握电动机测试、诊断技术，学习永磁同步电机、感应电机等关键参数，并分析其特性解其在电动汽车中的应用了解未来电动汽车的发展方向、无刷直流电机等主要类型的应用电动机概述电动机是一种将电能转换为机械能的装置电动机广泛应用于工业、农业、交通运输和家用电器等领域，是现代社会不可或缺的重要设备电动机分类直流电动机交流电动机直流电动机是依靠直流电供电的电动机它们广泛应用于各种设备中，交流电动机是依靠交流电供电的电动机它们在工业生产中应用广泛，包括汽车、工业设备和家用电器例如，在各种机器和工厂设备中直流电动机直流电动机是一种将直流电能转换为机械能的装置其工作原理基于磁场和电流之间的相互作用直流电动机广泛应用于各种领域，例如汽车、工业设备、家用电器等直流电动机工作原理磁场直流电动机通过电磁感应原理产生磁场，产生旋转力矩电枢电枢绕组通电后，与磁场相互作用，产生电磁力，驱动电机转动换向器换向器通过改变电枢绕组中的电流方向，使电机持续旋转直流电动机特点及应用

11.结构简单

22.速度易于控制直流电动机结构简单，维护方便，成本相对较低通过改变励磁电流或电枢电流可以方便地控制电动机转速

33.起动转矩大

44.应用广泛直流电动机具有较大的起动转矩，适用于需要快速启动的场直流电动机应用于各种领域，如电动汽车、工业机械、家用合电器等交流电动机交流电动机是电动汽车中应用广泛的电机类型交流电动机具有结构简单、效率高、维护方便等优点交流电动机工作原理旋转磁场电磁力三相交流电在定子绕组中产生旋感应电流在转子绕组中产生磁场转磁场，磁场切割转子绕组，产，与定子磁场相互作用，产生电生感应电流磁力，推动转子旋转电磁转矩电磁力带动转子旋转，产生电磁转矩，推动负载运转交流电动机特点及应用-可靠性应用场景交流电动机结构简单，维护方便，使用寿交流电动机应用于各种工业设备，如风机命长，在工业生产中得到广泛应用、泵、压缩机等，也用于家用电器，如空调、洗衣机、冰箱等永磁同步电机永磁同步电机PMSM是电动汽车应用中的一种常见电机类型PMSM具有高效率、高功率密度和低噪音等优点永磁同步电机工作原理磁场永磁体产生恒定磁场，与转子绕组产生的磁场相互作用转动转子磁场跟随定子磁场旋转，电机转动控制控制系统控制定子电流，调节定子磁场强度和方向特点及应用

11.高效率

22.高功率密度永磁同步电机具有较高的效率，可以有效降低能耗，延长电电机体积小、重量轻，可以有效降低电动汽车的整车重量，动汽车的续航里程提高空间利用率

33.高控制精度

44.广泛应用永磁同步电机易于控制，可以实现精确的转速和转矩控制，广泛应用于各种电动汽车，包括纯电动汽车、插电式混合动提高电动汽车的动力性能力汽车和燃料电池汽车感应电机感应电机广泛应用于电动汽车，是电动机领域的重要分支感应电机工作原理电磁感应转速能量转换感应电机利用电磁感应原理工作，定子感应电机转速始终低于同步转速，转速感应电机将电能转换为机械能，其效率绕组产生旋转磁场，感应电机转子绕组差称为滑差，滑差越大，感应电流越大受滑差影响，滑差越大，效率越低切割磁力线产生感应电流，进而形成电，转矩越大磁力，推动转子旋转特点及应用高可靠性高效率应用广泛感应电机结构简单，维护方便，适用于各种感应电机效率高，适用于各种高功率需求的感应电机应用于各种领域，包括工业设备、工业应用应用场景电动汽车和风力发电等无刷直流电机无刷直流电机是一种广泛应用于电动汽车的电机类型它具有结构简单、效率高、噪音低、寿命长等优点无刷直流电机工作原理-无刷直流电机的结构工作原理无刷直流电机包含定子、转子、电子换向当定子磁场与转子线圈磁场相互作用时，器和控制电路定子上有永久磁铁产生磁会产生旋转力矩，驱动转子转动电子换场，转子上安装着线圈电子换向器通过向器根据转子位置改变线圈电流方向，确控制电路改变线圈电流方向，从而实现电保电机持续转动机转动特点及应用高效率高扭矩无刷直流电机可实现高效运行，降低能耗其高功率密度能够提供强大的扭矩，满足，延长电动汽车续航里程电动汽车的加速和爬坡需求低噪音易于控制无刷直流电机运行平稳，噪音低，提升驾其数字化控制方式便于实现精准的转速控驶舒适性制，提高电动汽车的性能混合电动机混合电动机结合了直流电机和交流电机的优点，在电动汽车中发挥重要作用混合电动机工作原理内燃机提供主要动力，并可为电池充电电动机提供辅助动力，并可用于制动能量回收电池为电动机供电，并储存制动能量回收的电能混合电动机特点及应用高效率低排放动力强劲应用广泛混合电动机结合了内燃机和电混合动力汽车减少了有害气体混合动力汽车拥有强大的加速混合动力技术应用于各种汽车动机的优势，实现更高的燃油排放，更环保，符合环保法规能力，满足不同驾驶需求，从轿车到SUV，满足不同客户效率需求电动机选型因素功率需求效率电动机需要提供足够的功率来满足车辆的性能要求，例如加速性能电动机效率越高，能量消耗越少，续航里程越长和爬坡能力重量和体积转矩特性电动机重量和体积应尽可能轻巧，以减少车辆的总重量并节省空间电动机转矩特性应符合车辆的驱动需求，例如起步加速和高速行驶功率要求行驶速度爬坡能力加速性能电动汽车行驶速度取决于电动机功率，功率电动汽车爬坡需要更大的功率，以克服重力加速性能也取决于电动机功率，功率越大，越大，速度越快影响加速更快效率电动机效率影响因素电动机效率是指电动机输出功率与输入功率之比电动机效率受多种因素影响，例如电动机效率越高，能量损失越少，节能效果越好•电机类型•电机尺寸•负载情况•工作环境重量和体积轻量化电动汽车通常需要轻量化设计，以提高续航里程和燃油效率轻量化的电动机有助于减少整车重量紧凑型电动机需要足够小，才能安装在汽车的有限空间内，而不会占用太多宝贵的空间空间限制电动机必须与汽车的整体设计相协调，并能够在特定的空间内安装转矩特性

11.起始转矩

22.最大转矩电动机启动时的转矩值，反映电动机能够输出的最大转矩，启动性能与电机功率和电流有关

33.额定转矩

44.转矩-速度特性电动机在额定运行状态下输出电动机转速与转矩之间的关系的转矩，反映电机正常工作能曲线，反映电机性能特点力电动机驱动系统电动机驱动系统是电动汽车的重要组成部分，负责将电能转换为机械能，驱动汽车行驶驱动系统由驱动电路、控制策略、电机、传动系统等组成，实现对电机的控制和管理驱动电路逆变器控制单元将直流电转换为交流电，为电动接收驾驶员指令，并控制逆变器机提供驱动电压和电流输出电压、频率和相位电源管理系统传感器对电池进行充电和放电管理，确监控电机电流、电压、速度、温保电池安全运行度等参数，为控制单元提供反馈信息控制策略转速控制扭矩控制温度控制电机转速控制对电动汽车的性能至关重要，扭矩控制通过调整电机电流来控制输出扭矩电动机温度控制对电机寿命和安全至关重要确保车辆的平稳加速和高效运行，实现精准的动力输出和能量管理，确保电机在最佳温度范围内运行电动机测试与诊断电动机测试与诊断是确保电动机性能和可靠性的重要环节通过测试评估电动机的性能指标，如效率、转矩、功率等诊断可以帮助识别和解决电动机故障，延长其使用寿命电动机性能测试转速测试转矩测试测量电机在不同负载下的转速，评估其性能测量电机输出的转矩，评估其扭力性能效率测试温度测试测量电机能量转换效率，评估其能量利用率测量电机工作温度，评估其散热性能电动机故障诊断电流监测温度监控监测电动机电流变化，识别异常监测电动机运行温度，识别过热电流值，例如过载或短路等现象，及时进行散热处理或停机振动分析噪声检测分析电动机运行时的振动信号，通过噪声检测，识别电动机内部识别轴承磨损、转子不平衡等故部件磨损或故障引起的异常噪音障发展趋势与应用前景电动汽车用电动机正朝着更高效、更轻便、更可靠的方向发展未来将更加注重集成化、智能化和高性能化，以满足电动汽车不断增长的性能需求•高功率密度电机•高效率电机•智能电机控制系统本课程小结本课程系统地介绍了电动汽车用电动机的还介绍了电动机选型因素、驱动系统、测基本概念、类型、工作原理、特性及应用试与诊断等内容，以及电动机在电动汽车领域的应用前景重点讲解了直流电动机、交流电动机、永通过学习本课程，学生将掌握电动汽车用磁同步电机、感应电机、无刷直流电机、电动机的基础知识，为后续学习和研究打混合电动机等类型电动机的特点和应用场下坚实基础景。