新能源汽车电力电子技术：新能源汽车执行器PPT教学课件.pptx

新能源汽车执行器项目四

CONTENTS目录任务一直流电机1任务二交流电机2任务三PTC加热器3

任务一直流电机

项目导读新能源汽车的执行器主要是指负责车辆功能实现的单元,在新能源汽车中,执行器包括电动机和PTC加热器等。电动机的使用范围十分广泛,本项目以电子电气空调舒适系统中的刮水器电机和动力系统中的驱动电机为例进行说明。刮水器电机作用是接收刮水器开关指令,按照要求完成前后风挡的刮水工作;驱动电机则是在电机控制器的管理下,利用动力电池输出的高压电驱动车辆行驶;PTC加热器是利用动力电池存储能量进行水或空气的加热,为车辆提供暖风。本项目基于“智能新能源汽车职业技能等级证书”的职业技能标准,介绍电动机和PTC加热器的结构及工作原理,让学习者了解不同执行器在新能源汽车上的应用状况。同时,由于驱动电机及PTC加热器为高压系统,需要学习者掌握新能源汽车高压电维修过程中的相关注意事项,能够安全、规范地使用诊断仪、绝缘兆欧表等检测设备进行执行器的检测分析,具备执行器的常见故障分析和检修能力。通过扫描二维码可以获得在线课程的网络资源。

PTC发热体PTC发热体又叫PTC加热器，采用PTC陶瓷发热元件与铝管组成。该类型PTC发热体有热阻小、换热效率高的优点，是一种自动恒温、省电的电加热器。突出特点在于安全性能上，任何应用情况下均不会产生如电热管类加热器的表面“发红”现象，从而引起烫伤，火灾等安全隐患。

职业技能培训标准

任务描述直流电机在新能源汽车上的应用之一为刮水器电机,本任务以刮水器电机为例来说明新能源汽车执行器的诊断方法。刮水器电机是汽车风窗洗涤系统的执行器之一,由低压蓄电池或者DC/DC提供能源,在刮水器开关的作用下,实现刮片的电动、间歇、低速、高速刮动,将前后风挡上的水迹刮干净,不影响驾驶员的驾驶视野。当刮水器电机出现故障时,刮水系统将无法运行。为了完成刮水器电机的检修,必须了解刮水器电机的基本结构及其工作原理,掌握刮水器电机的检修方法

情景导入李先生发现自己汽车的刮水器不工作,于是李先生将车开往4S店进行维修,维修人员初步判断为刮水器电机故障。刮水器电机是直流电机,为了正确检修刮水器电机,作为新能源汽车维修人员需要了解直流电机的结构、工作原理和基本的检修方法。

理论学习一、直流电机的结构直流电机由定子和转子组成如图4-1-1所示。定子包括主磁极、换向磁极、机座、端盖、电刷装置,转子包括转轴、换向器、电枢铁心、电枢绕组。(1)主磁极的作用是产生气隙磁场。主磁极由主磁极铁心和励磁绕组两个部分组成。主磁极铁心由厚硅钢板片叠压铆紧形成,励磁绕组使用绝缘铜线套在主磁极铁心上绕制而成。(2)换向磁极用来改善直流电机的换向,又称附加极。它由铁心和套在铁心上的换向磁极绕组组成。铁心常用整块钢或厚钢板制成,匝数不多的换向极绕组与电枢绕组串联。

理论学习(3)机座主要起到支撑、保护作用,由铸铁、铸钢等制成。(4)电刷装置用来将直流电导入转子的绕组部分。电枢装置由电刷刷握、刷杆座和汇流条等零件组成,电刷一般采用石墨和铜粉压制焙烧而成。(5)转轴是支撑转子的部件。(6)换向器是直流电机的关键部件,它将电枢绕组内部的交流电动势转换为电刷间的直流电动势。换向器由彼此绝缘的换向片构成,外表呈圆形。换向片用硬质电解铜(铜镉合金)制作用。(7)电枢铁心作为电机磁路的一部分,通常0.35mm或0.5mm厚、冲有齿和槽的两面漆有绝缘漆的硅钢片叠装而成。电枢绕组放置在铁心的槽内。小容量电机的电枢铁心上有轴向通风孔,而大容量电机还有径向通风沟。

理论学习(8)电枢绕组的作用是产生感应电动势和电磁转矩,从而实现机电能量的转换。电枢绕组是用绝缘铜线制成元件,然后嵌放在电枢铁心槽内,元件的引线端头按一定的规律与换向片连接。电枢绕组的槽部用绝缘的槽楔压紧,其端部用钢丝或无纬玻璃丝带绑扎。定子为电机的静止部分,转子为电机的旋转部分。1—直流电机;2—定子;3—转子图4-1-1直流电机的结构

理论学习二、直流电机的工作原理直流电机的工作原理是通电导体在磁场中受到安培力的作用。导体的受力方向通过左手定则进行判定,即伸开左手,使拇指与其他四指垂直且在一个平面内,让磁感线从手心流入,四指指向电流方向,大拇指指向的就是导体的受力方向。直流电机的物理模型如图4-1-2所示。图4-1-2直流电机的物理模型

理论学习如图4-1-3(a)所示,当直流电机的转子绕组中接通电流I1,电流流动方向为abcd,利用左手定则,分析电机绕组abcd的受力状态,ab受力f由右向左,cd受力f由左向右,ad和bc两端由于电流方向与磁感线方向平行不受力,此时线圈abcd在安培力的作用下逆时针转动。如