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新能源汽车概论 第4章 驱动电动机 4.1 概述 4.2 直流电动机 4. 1. 1 新能源汽车电动机驱动系统的种类和特点 4. 1. 2 新能源汽车对电动机的性能要求 4. 1. 3 电动车用电动机的分类 4. 1. 1 新能源汽车电动机驱动系统的种类和特点 1. 纯电动汽车的电动机驱动系统 纯电动汽车中使用的电动机，因为有差速减速器，不需要太大变速范围，故可采用无离合器和传动装置传动系统。 没有传动装置，运转更加容易，但这样也需要低速大转矩、速度变化区域大的电动机。 双电动机驱动方式分为前后驱动和双轮毂式电动机两类，双轮毂电动机及其逆变器的制造成本价较高。 四轮毂式电动机把电动机组装在轮毂中，机构更紧凑。 2. 混合动力电动汽车的电动机驱动系统 2. 混合动力电动汽车的电动机驱动系统 2. 混合动力电动汽车的电动机驱动系统 （1）体积小、重量轻 便于整车布置和减轻质量 （2）在整个运行范围内的高效率 满足动力性和经济性要求，提高一次充电续驶里程 （3）低速大转矩特性及较宽范围内的恒功率特性 满足起动和爬坡以及在平坦路面高速行驶要求 （4）高可靠性 能够在较恶劣环境下长期工作 （5）高电压 减小尺寸，提高功率，降低逆变器成本 （6）电气系统安全性高 装备高压保护设备以保证安全 4. 1. 3 电动车用电动机的分类 4. 1. 3 电动车用电动机的分类 ４.2 直流电动机 电动汽车采用的直流电动机 小功率电动机采用永磁式直流电动机 大功率电动机采用绕组励磁式直流电动机 ４.2 直流电动机 根据励磁方式，绕组励磁式直流电动机可分为 他励式 并励式 串励式 复励式 1.直流电动机的分类 （1）他励式直流电动机 励磁绕组与电枢绕组无连接，由其它直流电源对励磁绕组供电。 励磁电流不受电枢端电压或电枢电流的影响。 运行过程励磁磁场稳定、容易控制，容易实现再生制动要求。 1.直流电动机的分类 （2）并励直流电动机 励磁绕组与电枢绕组并联，共用电源。 并励绕组两端电压就是电枢两端电压。 励磁绕组用细导线绕成，匝数很多，具有较大电阻，励磁电流较小。 1.直流电动机的分类 （3）串励直流电动机 励磁绕组与电枢绕组串联。 电动机内磁场随着电枢电流的改变有显著的变化。 励磁绕组通常用较粗的导线绕成，它的匝数较少，不致引起大的损耗和电压降。 励磁绕组的电阻越小越好。 1.直流电动机的分类 （4）复励直流电动机 磁通由并励和串励两个绕组内的励磁电流产生。 若串励绕组产生的磁通势与并励绕组产生的磁通势方向相同称为积复励。若方向相反，则称为差复励。 复励直流电动机的永磁励磁部分采用高磁性材料钕铁硼，运行效率高。 1.直流电动机的分类 电动汽车所使用的直流电动机 他励、串励、复励 小功率（100W~10kW） 永磁直流电动机，可以应用在小型、低速的搬运设备上。 中等功率（10~100kW） 他励、复励或串励式直流电动机，可以用于结构简单、转矩要求较大的电动货车上。 大功率（100kW） 串励式电动机，可用在要求低速、高转矩的专用电动车上。 2.直流电动机的结构与特点 1 ）直流电动机的结构 直流电动机由定子与转子两大部分构成，定子和转子之间的间隙称为气隙。 （1）定子部分 （2）转子部分 电枢绕组 绝缘导线绕制成的线圈（又称绕组元件）按一定规律联接 每个元件两个有效边，分别嵌放在电枢铁芯表面的槽内 元件的两个出线端分别与两个换向片相连 电枢绕组的作用是产生感应电势和电磁转矩 换向器 换向器是由许多换向片组成的圆柱体，换向片之间用云母片绝缘，换向片的下部做成鸽尾形，两端用钢制V形套筒和V形云母环固定 电枢绕组线圈与换向片连接 直流电动机结构示意图 2.直流电动机的结构与特点 2）直流电动机的特点 调速性能好：直流电动机可以在重负载条件下，实现均匀、平滑的无级调速，而且调速范围较宽； 起动力矩大：可以均匀而经济地实现转速调节，因此，凡是在重负载下起动或要求均匀调节转速的机械，例如大型可逆轧钢机、卷扬机、电力机车、电车等，都可用直流电动机拖动 控制比较简单：一般用斩波器控制，它具有高效率、控制灵活、重量轻、体积小、响应快等优点； 2.直流电动机的结构与特点 有易损件。存在电刷、换向器等易磨损器件，必须进行定期维护或更换。 电动汽车专用的直流电动机和其它通用的电动机相比，应在耐高温性、抗振动性、低损耗性、抗负载波动性以及小型轻量化、免维护性等方面给予特殊考虑。 电动汽车用直流电动机大多在较低