电动车电机专一讲解22页PPT

电机的轴承与转子
轴承
轴承是电机中用于支撑转子的部件，通常由润滑油润滑，以减少摩擦和磨损。 轴承的种类和规格根据电机的类型和应用而有所不同。
转子
转子是电机中的可旋转部分，通常由金属材料制成。转子装在轴承上，并由轴 承支撑和旋转。转子中包含了电机的绕组和铁芯，这些元件共同作用产生磁场 和驱动力。
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在电机中，电能通过电流在磁 场中产生转矩，驱பைடு நூலகம்转子旋转， 将电能转换为机械能。
同时，在电机运行过程中，部 分电能会以热能的形式散失， 这是电机能量转换不可避免的 损失。
03
CHAPTER
电机的基本结构
电机的外壳与支撑结构
电机外壳
电机外壳是电机的外部结构，通常由 钢板制成，用于保护电机内部元件免 受外部环境的影响。外壳还起到支撑 和固定电机的作用。
支撑结构
电机的支撑结构包括底座、轴承座等 部件，用于支撑电机的重量并确保电 机在运行时的稳定性。
电机的绕组与铁芯
绕组
绕组是电机的一个重要组成部分，由绝缘导线绕制而成，通 常缠绕在电机的铁芯上。绕组的作用是产生磁场，从而驱动 电机的转子旋转。
铁芯
铁芯是电机中的另一个重要组成部分，通常由硅钢片叠压而 成。铁芯的作用是导磁，帮助绕组产生更强的磁场。
步提升。
02
CHAPTER
电机的基本原理
电机的工作原理
电机的工作原理基于电磁感应定律和安培环路定律，通过磁场和电流相互作用产生 转矩，使电机旋转。
电机内部主要包括定子和转子两部分，定子产生固定磁场，转子在定子中旋转，产 生感应电流，感应电流与定子磁场相互作用产生转矩，驱动电机旋转。
电机的旋转方向取决于电流的相序和方向，通过改变电流的相序或方向可以改变电 机的旋转方向。

按转子结构分有 绕线式异步电动机 鼠笼式异步电动机
根据电机定子绕组上所加电压的大小，又有高压异步电动机、 低压异步电动机之分。从其它角度看，还有高起动转矩异步电 机、高转差率异步电机、高转速异步电机等等。
鼠笼式电动机与绕线式电动机的的比较：
鼠笼式： 结构简单、价格低廉、工作可靠；不能人为改
变电动机的机械特性。 绕线式：
三相异步电动机的结构
三相异步电动机的结构 三相交流异步电动机以其结构简单，密 封性好，维护容易，价格低廉而广受欢迎， 应用非常广泛。
结构复杂、价格较贵、维护工作量大；转子 外加电阻可人为改变电动机的机械特性。
三相感应电动机的结构
三相感应电动机的结构
右图是一台三相笼型感应电动 机的外形图。
下面是它主要部件的拆分图。
定子铁心
定子冲片
定子线圈
铁心和机座
鼠笼转子
鼠笼转子照片
绕线转子照片
三相异步电动机的结构
三相交流异步 电动机的定子 铁芯由硅钢片 叠成，在铁芯 内圆有许多槽， 嵌放着定子绕 组，即三相交 流线圈，接入 三相交流电源 就可产生旋转 磁场。
三相异步电动机的结构
定子铁芯固定 在机座上，机 座外面有散热 筋（散热片） 帮助定子散热， 机座由铸铁或 铸钢铸造。
三相异步电动机的结构
三相交流异 步电动机的 转子铁芯也 由硅钢片叠 成，在铁芯 外周也有许 多槽，用来 嵌放着转子 绕组，即鼠 笼。
三相异步电动机的结构
鼠笼由铜条或 （铝条）与铜端 环（铝端环）组 成，但应用最广 的小型异步电动 机采用在转子铁 芯上直接浇铸熔 化的铝液形成鼠 笼转子，并同时 铸出散热的风叶， 简单又结实。
直流电动机的结构
换向器有18个 铜制换向片， 排成圆筒形， 固定在一个绝 缘套筒上，换 向片间留有缝 隙，相互绝缘。

能耗制动是在停机时将电枢绕组接线端从电源上断开后立即能耗制动是在停机时将电枢绕组接线端从电源上断开后立即与一个制动电阻短接与一个制动电阻短接由于惯性由于惯性短接后电动机仍保持原方短接后电动机仍保持原方向旋转向旋转电枢绕组中的感应电动势仍存在并保持原方向电枢绕组中的感应电动势仍存在并保持原方向但但因为没有外加电压因为没有外加电压电枢绕组中的电流和电磁转矩的方向改电枢绕组中的电流和电磁转矩的方向改变了变了即电磁转矩的方向与转子的旋转方向相反即电磁转矩的方向与转子的旋转方向相反起到了制起到了制动作用动作用
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Δ接运行
Y接起动
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自耦降压起动：利用 三相自耦变压器将电 动机在起动过程中的 端电压降低，以达到 减小起动电流的目的。 自耦变压器备有40％、 60％、80％等多种抽 头，使用时要根据电 动机起动转矩的要求 具体选择。
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起动 运行
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绕线式异步电动机转子绕组串入附加电阻 后，既可以降低起动电流，又可以增大起 动转矩。
2．变频调速
通过变频器把频率为50Hz工频的三相交流电 源变换成为频率和电压均可调节的三相交流 电源，然后供给三相异步电动机，从而使电 动机的速度得到调节。变频调速属于无级调 速，具有机械特性曲线较硬的特点。
3．变转差率调速
通过改变转子绕组中串接调速电阻的大小来 调整转差率实现平滑调速的，又称为变阻调 速。调速电阻的接法与起动电阻相同。这种 方法只适用于绕线式异步电动机。
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2．降压起动
Y-Δ 换 接 起 动 ： 在 起 动 时 将 定 子绕组连接成星形，通电后电 动机运转，当转速升高到接近 额定转速时再换接成三角形。 适用范围：正常运行时定子绕 组是三角形连接，且每相绕组 都有两个引出端子的电动机。 优点：起动电流为全压起动时 的1／3。 缺点：起动转矩均为全压起动 时的1／3。

主副出线盒方向，电机油水管路方位。
3。根据电网情况确定： 电动机的电压等级，频率，提供电压、频率的波动范围，电机的起动方式。 4。根据运行环境确定：
电动机的防护等级，冷却方式，最低和最高环境温度，设备运行地的海拔高度，运行环 境是否有腐蚀及易爆气体，确定是否安装去潮加热器。
5。根据运行地点确定： 明确电动机安装在户外还是户内，户外是否有棚。 6。根据系统设置确定：
环境温度——电机运行环境温度不超过40 ℃，不低于-15 ℃ ；环境温度高电机散热条件差，电机的输出功率将下 降。环境温度超过40℃，温度每升高5 ℃，电机输出功率 将下降约5%。对于使用滑动轴承的电机，环境温度应不 低于0 ℃ 。
湿度——相对湿度不大于95%。
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电机的绝缘等级
绝缘等级是电机电气绝缘性能的重要指标,它和电机的允许温度有关， 绝缘等级越高，电机的允许温度也越高，电机的体积就能缩小。电机 中常用的绝缘材料可分为A、E、B、F和H五个等级。
开启式——环境温度在0 ℃～40 ℃，空气灰尘 不大，无有害和危险性气体；该形式散热条件好， 电机造价低，一般优先采用。
管道通风式——电机周围环境温度高于40 ℃， 空气灰尘较多，将冷却空气通过管道引入或将热 空气引出电机，管道中需安装抽风机。
密闭循环式——周围环境和管道通风相似，电机 有内、外两个冷却回路；内部回路为密闭式循环， 内、外冷却介质相互独立，常见的形式有空-空 冷却和空-水冷却；该形式的电机电机造价较高。
A级绝缘的最高容许工作温度为105 ℃；
E级绝缘的最高容许工作温度为120 ℃；
B级绝缘的最高容许工作温度为130 ℃；
F级绝缘的最高容许工作温度为155 ℃；
H级绝缘的最高容许工作温度为180 ℃；

.20电动机Fra bibliotek行维护及故障处理
轴承润滑 l、电动机轴承润滑应良好，一般运行2500-3000小时后， 应停机保养补充或更换润滑脂。
2、存放或停用时间超过两年的电动机使用前应对轴承的 润滑情况进行检查，必要时补充或更换润滑脂。 3、中心高132及以下机座号电动机用密封轴承，中心高 160以上机座号电动机一般用非密封轴承，电动机使用 过程中密封轴承不必更换润滑脂．非密封轴承应定期更 换清洁的润滑脂，润滑脂加注要适量。
2 轴承损坏：轴承损坏是电动机运转中较常见的故障。导致轴承损坏的原因大致有： ①轴承装配不当，如冷装时不均匀敲击轴承内圈使轴受到磨损，导致轴承内圈与轴 承配合失去过盈量或过盈量变小，出现跑内圈现象，装电机端盖时不均匀敲击导致 端盖轴承室与轴承外圈配合过松出现跑外圈现象。无论跑内圈还是跑外圈均会引起 轴承运行温升急剧上升以致烧毁，特别是跑内圈故障会造成转轴严重磨损和弯曲。 但间断性跑外圈一般情况下不会造成轴承温度急剧上升，只要轴承完好，允许间断 性跑外圈现象存在。②轴承重新更换，电机端盖嵌套后过盈量大或椭圆度超标引起 轴承滚珠游隙过小或不均匀导致轴承运行时磨擦力增加，温度急剧上升直至烧毁。
.
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电动机概述 三相异步电动机铭牌含义II
型号：YB2-315S-4 公司常用电机型号还有：YB3 YBX3 YBxn（高效节能） YBBP（变频专用） 防护等级IP55：将电气设备按照防尘防湿气的特性划分等级，IP后第一位数代表防尘等级，第二位数代表防水等级 绝缘等级F:电机的绝缘等级是按照采用的绝缘材料的耐热等级来分的，一般分为5级：A级 105度 E级 120度 B级 130度 F级 155度 H级 180度 防爆标志 ExdIIBT4：隔爆型工厂用B级防爆电气设备表面允许最高温度135度

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电机与电力拖动的发展概况
2．电力拖动的发展概况 最初电动机拖动代替了蒸汽或水力的拖动； 当时电动机拖动生产机械的方式是通过天轴来实
现的，称为“成组拖动”。 即由一台电动机拖动一组生产机械，从电动机到
各种生产机械的能量传送以及在各生产机械之间的能 量分配完全用机械的方式，靠天轴及机械传动来实现。
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电机与电力拖动的发展概况
随着自动控制系统和计算机装置的发展，在一般旋 转电机的理论基础上，又发展了许多种可靠性，高 精度、快速响应的控制电机，成为电机学科的一个 独立的分支。
我国的电机工业在建国以来发生了巨大的变化。现 在已建立了自己的工业体系，有统一的国家标准、 统一的电机、变压器系列，能生产成套的大、小型 火力和水力发电设备，基本上能生产满足国民经济 生产需要的各种电机。
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电机与电力拖动的发展概况
二、按运动方式及电源性质分类
静止电机-----------------变压器
电机
直流发电机 直流电机
直流电动机
旋转电机
异步电机 异步电动机
交流电机
异步发电机
同步发电机 同步电机
同步电动机
控制电机
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1.2.1 磁场的基本物理量 一、磁感应强度
磁感应强度B
表示磁场内某点磁场强弱和方向的物理量。
磁感应强度B的方向
与电流的方向之间符合右手螺旋定则。
磁感应强度B的大小
B
F Il

发电机
直流发电机 交流发电机
同步发电机
永磁同步发电机

电机
异步发电机
电动机
直流电动机 交流电动机
同步电动机 异步电动机
永磁同步电动机
磁阻同步电动机

单相异步电动机 三相异步电动机

电机基础知识➠工作原理
交流电机是一种用来实现电能和机械能相互转换的旋转电磁机械。 交流电机进行能量转换时，必须具备能做相对运动的两大部件：
19、金属电缆防水接头 20、定子 21、后轴承 22、波形弹簧片 23、后端盖 24、进水口 25、出水口
永磁同步电机➠驱动电机介绍 100kw电机爆炸图
1、甩水环II 2、甩水环I 3、防护罩 4、传动法兰 5、胀紧连接套 6、前端盖 7、接线盒 8、吊环 9、骨架密封圈
10、前轴承压套 11、前轴承 12、前轴承内盖 13、转子 14、定子 15、旋转变压器转子 16、旋转变压器压板 17、后轴承 18、波形弹簧片
一般指三相电机定子绕组的接线方式，区分为Y接与△ 接。
电机基础知识➠常用名词
IP防护等级：指电机防护固体级液体进入电机内部的等级标注方式
防护等级 (第1个数字)
含义 (防止固体物体进入内部的等级)
0
无防护
1
防护大于50mm的固体进入内部
2
防护大于12mm的固体进入内部
3

永磁同步电机➠驱动电机介绍 50kw电机爆炸图
1、传动法兰压板 2、传动法兰 3、传动法兰定位套 4、制动器安装座 5、前端盖 6、前轴承 7、前轴承内盖 8、前轴承压套 9、转子 10、转轴 11、机座 12、接线盒 13、航空插座 14、底角 15、进出水口 16、后轴承 17、旋转变压器转子 18、旋转变压器转子压板 19、后端盖 20、旋转变压器定子 21、旋转变压器定子压板 22、端盖盖板

在电动势的作用下，闭合的导条中就有电流， 该电流与旋转磁场相互作用，使转子导条受到电 磁力作用。由电磁力产生电磁转矩，转子就转动 起来。
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四、电动机铭牌数据
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1. 型号 用以表明电动机的系列、几何尺寸和极数。
例如： Y 132 M－4
磁极数( 极对数 p = 2 ) 机座长度代号
机座中心高（mm） 三相异步电动机
iA
iC C
A
ZX Y B
A
Y NZ
C
B
S
iB
X
此种接法下，绕组的始端之间相差120度空间角，
合成磁场只有一对磁极，则极对数为1。
即：P=1
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将每相绕组分成两段，按右下图放入定子槽内，
绕组的始端之间相差60度空间角，形成的磁场则是两
对磁极。
iA
A X A'
Y'
C'
A Z'
N
• B
•
Z' X'
X' S
40
额定转 sN差 n0n 率 0nN
如： n N =1440 转/分
sN = 0.04
8. 绝缘等级 指电机绝缘材料能够承受的极限温度等级，分 为A、E、B、F、H五级，A级最低(105ºC)，H 级最高(180ºC)。
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五、三相异步电机运行故障及维修
三相异步电动机的运行故障分为：电 气故障与机械故障。一旦运行出现异
鼠笼电机
=72~93％
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6. 功率因数 三相异步电动机的功率因数较低，在额定负载 时约为 0.7 ~ 0.9。空载时功率因数很低，只有 0.2 ~ 0.3。额定负载时，功率因数最高。
cos

加 工 要 求
❖ 必须先浸漆后干燥。
❖ 内阻越小越好。
❖ 漆膜要均匀科学。
性能 要求
绝缘层耐温要求≥130℃。 匝间绝缘电阻≥200MΩ。
特种电机及其控制
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电机轴：电机轴一般材料为40cr，要求要热处理其硬度为22-25，强度要好， 要能有抗冲击的能力。牙纹要清晰干净，可拧性要好。加工工艺要好，尤 其是中心孔的位置，要求一定要正中，不能偏，否则会影响抗冲击的强度。 再有就是设计要合理科学，我们现在用的轴70%是端口直接出线，其缺点 为：强度差、导线易压断、中心孔加工比较难等特点，如果改为斜出线， 以上的缺点就会迎刃而解，尤其要指出的是要文明生产，我司现在生产的 电机轴最多的问题就是a:螺纹受伤较严重、b:螺纹的幅值不够易滑丝。
径、皮厚、材料、强度等。
❖ 引外露引出线长度与厂家要求相符。 ❖ 线径与厂家要求相符。
材
加性 工能 要要 求求
耐高温 ≥180℃
质 镀锡氟，无刷电机一般是工作在大电流状态，相线有大的电 流流过、霍尔线是传感器信号，可靠地将信号输出时特别重要的，有时一 个信号没有输出可能会烧毁一辆车，故其可靠接触是第一要务。为此要求 相线接插件：材料为磷青铜，既要弹性好又要有强度，接触电阻一定要小， 接插件要有一定的厚度，我司要求为0.7，这样接插件的热量就比较小，合 格率就高，工作寿命就比较长。霍尔接插件，一般要求厚度为0.5材料易选 磷青铜，最主要点是其弹性一定要好，接触一定要可靠，电镀质量一定要 好，不能氧化，插件锁定倒钩一定要牢靠，走电流是次要的，在这里可以 不考虑。 现在行业中很多品牌厂家就指定用某一品牌，我们公司也要向这一方面发 展，看起来一开始价格是高了一点，但是综合售后情况来看，这样是绝对 有利的。举例说明：速派奇电动车公司就是因为一个接插件接触不可靠而 与南京一个大经销商闹矛盾，最后损失很大。

精选课件
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14.齿轮头的作用③及定速电机的制动
③ 降低OVERRUN
保持制动器的overrun 在２～３周内
齿轮头轴overrun ＝电机的overrun量/减速比
减速比
５０
周
・对于AC电机切断电源也不能使之立刻停止。 因电机自身的惯性能量、 要继续旋转几周后停止。（overrun） 感应电机自然停止的场合、 电机单体无负荷状态下会继续旋转30～40周。
■磁极：在卷有线圈的定子突出部、流过电流可成为磁石。
在磁极的先端刻有小齿。精选课件
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24. 步进电机的运转模式
运转模式（台形驱动）
【定位运转的设定项目】 ● 运转脉冲数 ● 运转脉冲速度 ● 启动脉冲速度 ● 加减速切换
精选课件
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25. 电机故障的排除
◆电机不能运转！ ◆步进电机的位（失调）
关于残留磁性和保持力
磁化
未被磁化的 磁性体
消磁
断电取出磁性体磁性仍有残 留＝残留磁性
接通反向电流消除残留电磁，磁性 体恢复未被磁化状态 （消磁）所需磁力＝保持力
磁性体的框架夹板被磁化后，如果
框架为磁性体时会发生「精选位课件置偏移！」
12
→【需要消磁】
9.AC电机的制动原理 （电磁力与夫累铭的左手法则）
转角[°／ｓｔｅｐ] ×脉冲[Ｈｚ]×６０
３６０[°]
■脉冲速度：脉冲信号的周波精数选（课件单位：［Ｈｚ］）
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19.持有自我保持力
【通电后】 可拥有自我保持力。
【断电后】 自我保持力消失。 在用于升降装置的场合下 可使用带有电磁制动的电机
■自我保持力：步进电机在停止时仍有电流供给、 因此产生自我保持力。 这种自我保持力的最大值被叫做激磁最大静止回转力（TH）。

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二、电动机的工作原理---电动机的结构
5.无刷有齿电动机的结构 ▪ 无刷有齿电动机又叫无刷高速电动机。无刷有
齿电动机效率高，负载爬坡能力强，起动转矩大， 通过变速齿轮装置进行减速后输出动力，有噪声。 但控制器复杂，起动电流大。无刷有齿电动机是 电动自行车电动机的发展方向。 ▪ 无刷有齿电动机由内置高速无刷电动机机心、行 星摩擦滚子、超越离合器、输出法兰、左右端盖、 外壳等部件构成。
.
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二、电动机的工作原理---电动机的结构
▪ 1.电动机的组成部件 电动机由定子和转子两部分组成。定子是电动机中固定不动的部分， 是带有磁性的不动 的磁路部分。转子是电动机中转动的部分。虽然 有刷电动机和无刷电动机均由定子和转子组 成，但它们的结构组成 大不一样。有刷电动机工作时，磁钢和电刷是固定不动的，转子绕 组和换向器旋转。无刷电动机的 旋转部分（即转子）是磁钢，它的绕组与位置传感器是固定在电动 机轴上的，是定子的一 部分，不能旋转。
苏州市电动车维修职业资格培训苏州市电动车维修职业资格培训温群峰2015年5月第五章第五章电动自行车电动机原理电动自行车电动机原理第一节电动机的工作原理结构电动自行车电动机概述电动机是电动自行车的动力驱动部件电动机好坏直接影响着电动自行车的动力性能和质量
苏州市电动车维修职业资格培训
第五章 电动自行车电动机原理
无刷直流电动机的原理框图如图5-7所示。
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二、电动机的工作原理—无刷电机
现在的无刷直流电动机均采用鼓
形绕组，它又分为叠绕组、波绕组
和娃形绕组。鼓形绕 组比环形绕
组制造容易，又节省导线，运行较
可靠，经济性好，故被广泛应用。
无刷直流电动机，采用方波自

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电机详解
电动汽车上的电机需要满足哪些特点？
01.最高速度
02.行驶里程
电机应有较高的瞬时功率和功 率密度（W/kg）
电机应有较高的效率
04.汽车爬坡
05.正常运营
电机应有较强的过载能力并提 供较高的转矩
电机应有较高的转矩相应速度
06.可靠性
07.成本
电机应具备坚固、可靠，有一 定的防尘防水能力
电机应降低制造成本
03.变速工作
电机应有较高的高低速综合效 率
电机类型 转速范围/rpm
功率密度 可靠性
电机重量 电机尺寸 结构坚固性 控制器成本
直流电机 4000-6000
低 一般 重 大 差 低
异步电机 永磁同步电机 开关磁阻电机
12000-20000 ＞15000
4000-10000
中
高
较高
高
注：在再来说一下“永磁”的由来，刚才已经说了， 转子是类似多根条形磁铁组装而成的一个SN极间隔 的磁铁。线圈的磁场会因为断电而消失，但是转子却 是磁性很强的磁铁组成，磁场并不会消失，因此他的 磁场理论上可以长久存在，因此称之为——永磁（虽 然随着时间的流逝磁场会逐渐消失，但是速度也是很 慢的）
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电机详解
笨，没有学问无颜见爹娘 ……” • “太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早……”
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/01 电机主要供应商介绍
• 西门子（SIEMENS） • 大陆集团（Continental） • 日立（HITACHI） • 比亚迪（BYD）
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电机主要供应商介绍
西门子（SIEMENS）
创立于1847年的德国西门子股份公司，该公司专注于电气化、自动化和数字化的电子电气工程领域 让电动交通变为现实：130多年前维尔纳•冯•西门子（Werner von Siemens）建造了第一条电气铁路，此后西门子的 电气驱动成功在各个行业中站稳脚跟。如今，西门子为纯电动和混合动力汽车开发出了创新零部件－从电机到充电技术， 西门子将在电气驱动技术方面的悠久历史引入了电动汽车业