汽车动力原理 课件 7电机特性.pptx

第七章电动机特性;第一节电动机概述;（1）电池（能量储存装置）

电池（能量储存装置）为电动汽车的驱动提供电能，电动机将电源的电能转化为机械能，通过传动装置或直接驱动车轮，使得电动汽车行驶。

（2）驱动电动机

驱动电动机的作用是将车载储能装置存储的电能转化为机械能，通过传动装置或直接驱动车轮。

（3）电动机控制装置

电动机控制装置是为了控制电动汽车的驱动电动机而设置的，其作用是控制驱动电动机的电压或者电流，完成驱动电动机的驱动转矩控制和电动机转速及方向控制。

;;电机是用于电能与机械能之间的相互转换，一般地，把用于将电能转换为机械能的电机称为电动机，把用于机械能转换为电能的电机称为发电机。;二、电动汽车电机及其驱动;一、电动机的分类;（2）按结构及工作原理分类;电动汽车电机优缺点比较;二、电机基本性能参数

;二、电机基本性能参数

;二、电机基本性能参数

;不同电机基本性能对比表;驱动电机的选择;1.额定电压的选择;2.额定转速的选择;电机的理想M/n运行曲线;第二节三相同步电机;一、结构;1、定子;2、转子;二、电磁;2、磁场强度;3、磁通密度;4、电磁感应;;三、永磁同步电动机

1、结构;;2、工作原理;永磁同步电机的工作原理是基于正弦波反电动势和正弦波电枢电流之间的相互作用;定子是三相对称绕组，三相正弦波电压在定子三相绕组中产生对称三相正弦波电流，并在气隙中产生旋转磁场。旋转磁极与已充磁的磁极作用，带动转子与旋转磁场同步旋转并力图使定子、转子磁场轴线对齐。当外加负载转矩后，转子磁场轴线将落后定子磁场轴线1个功率角，负载越大，功率角越大，直到1个极限角度，电动机停止工作。由此可见，同步电动机在运行中，转速必须与频率严格成比例旋转，否则会失步停转。所以，它的转速与旋转磁场同步，其静态误差为零。在负载扰动下，只是功率角变化，而不引起转速变化，它的响应时间是实时的。;3、永磁同步电动机运行特性;;（2）机械特性;第三节异步电动机;转子条上用红色表示正向电流，蓝色表示负向电流，灰色表示当前没有电流。

磁场匀速旋转。转子不是与磁场保持同步速度，而是以一个更低的速度运行。导体通过旋转磁场进行相对运动，从而在转子杆上产生电压。电压又导致短路两端之间产生电流。承载该电流的导体进而产生集聚于磁场的力。;;由于转子导体通过端环自成闭路，在感应电动势的作用下，转子导体中将产生与感应电动势方向基本一致的感应电流。

感应电流与旋转磁场相互作用产生电磁力，电磁力作用在转子上产生电磁转矩，驱动转子旋转。

异步电机的定子三相对称绕组中通入对称三相电流，就会产生旋转磁动势，从而在电机中形成旋转磁场。异步电机的转子与旋转磁场之间存在着相对运动，在闭合的转子导体中产生感应电动势、电流，于是产生电磁转矩。;（1）给感应电机对称的三相绕组中通以对称三相电流时，在电机气隙内产生一个转速为ns=60f/p的逆时针旋转磁场，设其旋转方向如图所示。;二、重要参数;绕组呈60度角的偏差布放，所以电机的每一相拥有两个极对，即四个极。产生的结果就是市电旋转两次后磁场才完成一次旋转。也就是说，磁场按频率的大小的一半进行旋转。;对于一个50赫兹的系统来说，极对数量，极的个数，以及每分钟转速三者之间的对应关系如下：

;2、速度与滑差;滑差：通常情况下，滑差用于表示与同步速度的差值

当电机在空载状态下运行时滑差约等于0，随着负载增加，滑差也逐渐增加，当滑差值为1的时候，电机停止运转。

当时，电机处于电动机状态；当时，电机处于发电机状态；当

时，电机处于电磁制动状态。

;异步电机的各种运行状态;异步电机的运行状态;（2）电动机运行状态

当转子的转向与定子旋转磁场的方向相同且转速小于同步转速n0，即0s1时,为电动机运行状态。此时转子中产生电动势和电流，从而产生电磁转矩，在该转矩作用下转子沿旋转磁场方向以转速n旋转，此时电磁转矩为拖动性质，即与转速方向一致。在电动机运行状态下，电机的实际转速取决于负载的大小。;（3）电磁制动运行状态

如果外力的作用使转子逆定子旋转磁场的方向旋转，则s1，转子导条中电动势、电流及电磁转矩的方向仍与电动状态相同。这时电磁转矩的方向与旋转磁场的转向相同，但与转子转向相反，所以电磁转矩为制动性质，称为电磁制动状态。在这种情况下从转子输入机械功率，从定子输入电功率，两部分功率一起转换为电机内部的损耗。;三、工作特性;（1）转速特性;;（2）转矩特性;;（3）定子电流特性;;（4）功率因数特性;负载超过额定值后，由于转速下降，转差率S增大较多，转子频率增加，转子功率因数