当前位置：文档之家 › 《车用电机原理及应用》课件ppt

《车用电机原理及应用》课件ppt

  • 格式：pptx
  • 大小：71.97 MB
  • 文档页数：124

下载文档原格式

  / 124

合集下载

汽车电器——发电机演示幻灯片

汽车电器——发电机演示幻灯片

26
稳压二极管稳压电路
27
？
发电机内部是如何把 交流信号变为直流信 号？
28
29
30
4、电刷及组件
电刷组件由电刷、电 刷架和电刷弹簧组成，如 图2.9所示。 电刷的作用：
给发电机转子绕组提
供磁场电流，两个电刷分 别装在电刷架的孔内，借 助弹簧压力与滑环保持接 触。
图2.9 电刷组件
31
电刷和滑环的接触应良好，否 则会因为磁场电流过小，导致发电 机发电不足。
21
• 定子绕组有三组线圈，对称的嵌放 在定子铁心的槽中。三相绕组的连接 有星形接法和三角形接法两种，都能 产生三相交流电。
22
3．整流器
整流器的功用是将定子绕组的三相交流 电变为直流电。
图2.6 交流发电机整流二极管安装示意图 a）焊接式 b）电路图 c) 压装式 1－正整流板 2－负整流板
23
8
9
发电机是汽车的主要电源，其功用是在 发动机正常运转时，向所有用电设备（启 动机除外）供电，同时给蓄电池充电。
10
汽车用发电机可分为直流发电机和 交流发电机，由于交流发电机的性能在 许多方面优于直流发电机，直流发电机 已被淘汰。目前汽车采用三相交流发电 机，内部带有二极管整流电路，将交流 电整流为直流电，所以，汽车交流发电 机输出的是直流电。
整流器由整流板和整流二极 管组成，6管交流发电机的整流 器是由6只硅整流二极管分别压 装（或焊装）在相互绝缘的两块 板上组成的，其中一块为正极板 （带有输出端螺栓），另一块为 负极板，负极板和发电机外壳直 接相连（搭铁），也可以将发电 机的后盖直接作为负极板。
24
6只整流二极管分为正
极管和负极管两种。引出 图2.7 JF132发电机整流器总成
汽车发电机工作原理ppt课件

汽车发电机工作原理ppt课件


发电机是汽车用电设备的主要电源。在汽车正 常运行期间，发电机向除起动机之外的其它用电设 备供电，并向蓄电池充电。 汽车上所用的发电机大多为三相交流发电机。
汽车上采用硅整流交 流发电机，它以硅二极管 为整流器，将交流电转变 成直流电。具有结构简单、 体积小、重量轻、功率高、 工作可靠、寿命长、维修 方便等特点。
§2-3、交流发电机的工作特性
交流发电机的工作特性，是指发电机工作时， 端电压U、输出电流Ｉ与转速ｎ之间的关系。
一、空载特性
空载特性是指 发电机空载（即 Ｉ＝0）时，发电 机端电压U与转速 ｎ之间的关系。
U与n成线性关系
他励
自励
二、外特性
当发电机转速一定时，输出电压Ｕ随输出电流 Ｉ的变化规律。
当发电机在高速旋转 时，如果突然失去负载， 端电压将瞬时增大，整流 器及调节器中的电子元件 造成损坏。
在转子
在发动
机的带动下 转子旋转， 在定子绕组 中产生一个 旋转磁场。
绕组中通入
一个直流电 流时，产生 一个磁场。
二、定子
定子是由定子铁心和三相定子绕组组成，固定 在前后端盖之间。
定子铁心
三相定子绕组
三相绕组一般采用三角形（△）和星形（Y） 两种接法，定子绕组在转子产生的旋转磁场作用 下，感应并输出三相正弦交流电动势。
在转速一定时，端电 压随输出电流的增加而下 降，当输出电流超过一定 值后，电压和电流同时下 降（拐点处）。
三、输出特性（负载特性）
在发电机输出电压U一定时（通常12V发电机 保持在14V），发电机负载电流Ｉ与转速ｎ之间的 关系称为输出特性或负载特性。
输出电流Ｉ将随 转速ｎ升高而增大， 当转速超过一定值时， 电流增加的速率减慢， 并趋于稳定，此时的 电流为最大输出电流。
纯电动汽车电机及控制器课件

纯电动汽车电机及控制器课件

使用。
03
04
能量回收
在制动或滑行状态下，控制 器将电机转化为发电机，将 车辆的动能转化为电能并存 储在动力电池中，实现能量
的回收利用。
故障诊断与处理
控制器具备故障诊断功能， 能够实时监测车辆和电机的 运行状态，一旦发生故障， 立即采取相应的处理措施，
保障车辆的安全性。
控制器的硬件组成
电子控制单元（ECU）
清洁
定期清理电机表面灰尘、污垢，保持 电机散热良好。
检查绝缘
定期检查电机的紧固件，如螺栓、螺 母等，确保无松动。
控制器维护保养
控制器维护保养的重要性
控制器是纯电动汽车的“大脑”，负 责控制车辆运行，定期维护保养能够 确保其稳定、安全运行。
清洁
定期清理控制器表面灰尘、污垢，保 持散热良好。
检查连接线
控制器功能
蔚来的电机控制器能够实 现高效的能量回收，提高 车辆的续航能力。
技术特点
蔚来ES8的电机及控制器 采用了轻量化设计，有助 于降低整车重量，提高能 效。
奥迪e-tron电机及控制器介绍
电机类型
奥迪e-tron采用了永磁同步电机和异步电机的组 合，提供卓越的性能和续航里程。
控制器功能
奥迪的电机控制器能够实现精确的扭矩控制，提 供平稳的加速和行驶表现。
开关磁阻电机
开关磁阻电机是一种双凸极可变磁阻电机，通过改变绕组电 流的方向和大小来改变转子的旋转方向和速度。
开关磁阻电机具有结构简单、可靠性高、维护成本低等特点 ，但噪音较大，且对控制精度要求较高。
03
纯电动汽车控制器原理及功 能
控制器的基本原理
控制器是纯电动汽车的“大脑”，通过接收来自驾驶员的 操作指令和车辆状态信号，经过处理后控制电机输出，实 现车辆的驱动和能量回收。
新能源汽车驱动电机及其控制ppt课件

新能源汽车驱动电机及其控制ppt课件


应用：大功率、低速车辆，尤其是驱动系统功率需求较大的大型电动客车、特 斯拉等（矢量变频控制，缩小与同步电机差距），调速范围大
3、永磁同步电机
优点：小体积、轻量化、功率密度高，能耗小20%；缺点：成本高。应用广泛
4、开关磁阻电机
优点：结构简单，效率高（>85%）,成本低，调速灵活（可以通过改变电压， 导通和关断角度，拥有很好的调速范围和能力）；缺点：转矩脉动较大，噪音 大。在电动汽车上在试验阶段
2023/12/22
48
主要内容
1
汽车驱动电机概述
2
驱动电机的结构原理
3
逆变器的结构原理
4
电机检测与故障分析
2023/12/22
49
电机检测与故障分析（比亚迪e5）
2023/12/22
50
电机检测与故障分析（知豆D2）
2023/12/22
51
单击此处添加标题
此处添加详细文本描述，建议与标题相关并符合整体语言风格，语言描述尽量简洁生动。尽量将每页幻灯片的字数控制在200字以内， 据统计每页幻灯片的最好控制在5分钟之内。
输入简单的文字
这里输入简单的文字概述 以往我们只是用颜色的深浅、形状的大小以及字体的 不同来突出某些重要内容，这有一个很大的弊端，就 是要强调的内容会一直处于强调地位，当我们讲述别 的内容时，它会分散观众的视线；强调动画，通过对 象的放大、缩小、闪烁、变色等动作实现强调效果， 并能够让演示者自如控制，强调过后自动回复到初始 状态。与那些戛然而止的PPT相比，加一个简单的片 尾动画将收到意想不到的效果：一是作为礼貌，提醒 大家演示结束，并给人一定的缓冲时间，准备接下来 的活动；二是与片头动画相呼应，做到有始有终，避 免给人虎头蛇尾的印象。
新能源汽车技术第3章2电动汽车用电动机ppt课件

新能源汽车技术第3章2电动汽车用电动机ppt课件

HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY
3.4 异步电动机
异步电动机又称感应电动机，是由气隙旋转磁 场与转子绕组感应电流相互作用产生电磁转矩，从 而实现电能量转换为机械能量的一种交流电动机。
异步电动机的种类很多。最常见的方法是按转 子结构和定子绕组相数分类。
按照转子结构来分，有笼型异步电动机和绕线 型异步电动机；按照定子绕组相数来分，有单相异 步电动机、两相异步电动机和三相异步电动机。
新能源汽车技术 第 1 页
HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY
1.异步电动机的结构与特点
1)．异步电动机的结构 ➢ 异步电动机主要由静止的定子和旋转的转子两大部
分组成。 (1)定子 异步电动机的定子由定子铁心、定子绕组和机座构 成。 (2)转子。异步电动机的转子由转子铁心、转子绕组 和转轴组成。
新能源汽车技术 第 2 页
HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY
1.异步电动机的结构与特点
三相异步电动机的典型结构
新能源汽车技术 第 3 页
HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY
1.异步电动机的结构与特点
2).异步电动机的特点
➢ 转子绕组不需与其他电源相连，其定子电流直接取自 交流电力系统；结构简单，制造、使用、维护方便， 运行可靠性高，重量轻，成本低。
新能源汽车技术 第 26 页
HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY
5.异步电动机的控制
2). 异步电动机直接转矩控制 直接转矩控制是将电动机输出转矩作为直接控
制对象，通过控制定子磁场向量控制电动机转速。 通过控制PWM型逆变器的导通和切换方式，控制
《汽车发电机》课件

《汽车发电机》课件

《汽车发电机》ppt 课件
目录
CONTENTS
• 汽车发电机概述 • 汽车发电机的结构 • 汽车发电机的性能参数 • 汽车发电机的维护与保养 • 汽车发电机的未来发展
01
汽车发电机概述
定义与功能
总结词
了解汽车发电机的定义和功能， 是掌握其工作原理和使用维护的 基础。
详细描述
汽车发电机是汽车电气系统中的 重要组成部分，主要功能是将机 械能转化为电能，为汽车电气系 统提供稳定的电源。
类型与分类
总结词
不同类型的汽车发电机在结构和性能 上存在差异，了解其分类有助于更好 地选择和使用。
详细描述
汽车发电机按结构可分为直流发电机 和交流发电机，按励磁方式可分为永 磁发电机和励磁发电机。不同类型的 发电机具有不同的特点和使用场合。
工作原理简介
总结词
了解汽车发电机的工作原理，有助于更好地理解其性能特点和使用要求。
转矩
转矩是发电机的一个重要参数，它决定了发 电机能够驱动的负载大小和转速。转矩的大 小与发电机的功率和转速有关，反映了发电 机的工作能力。在选择发电机时，需要根据
汽车的实际需求来确定合适的转矩大小。
04
汽车发电机的维护 与保养
日常检查与维护
01
定期检查发电机皮带是 否完好，有无裂纹或磨 损过度的情况。
02
定期检查发电机润滑油 是否充足、干净，及时 更换润滑油。
03
定期检查发电机各连接 部位是否紧固，有无松 动或腐蚀现象。
04
定期清洁发电机表面， 保持清洁干燥，防止腐 蚀。
常见故障与排除方法
01
02
03
04
发电机不发电
检查发电机皮带是否完好，发 电机线路是否正常，发电机调
电机原理及运用培训课件(共 37张PPT)

电机原理及运用培训课件(共 37张PPT)

永磁同步电动机的基本组成
永磁同步电机的结构示意图
永磁同步电机的运行原理
为方便理解我们先从BLDC电机120度直流方波控制来讲 解电机的基本工作原理，而180度控制原理则是在120度方波 控制的基础上加入正弦变化控制。换言之，针对电机最优的 控制，要看电机的反电动势是方波还是正弦波。方波或梯形 波的按直流控制，正弦波的按正弦变化控制。 无刷直流（BLDC）电机的基本旋转需依靠转子位置传感 器检测的位置信息，然后经过电子换相电路来驱动控制同电 枢绕组相连接的各个功率开关器件的关断或导通，从而起到 控制绕组的通电状态，并在定子上产生一个连续的旋转磁场， 以拖动转子跟着旋转。随着转子的不断旋转，传感器信号被 不断的反馈给芯片，主芯片据此来改变电枢绕组的通电状态， 使得在每磁极下的绕组中的电流方向相同。因此可以产生恒 定转矩，并使BLDC电机连续旋转运行起来。
介绍
各种电机的介绍及对比 永磁同步电机的原理 永磁同步电机的运用及方案
各种电机的介绍及对比
目前在用或开发的电动车用电动机主要有直流电动机 (DCM) 、感应电动机( IM) 、永磁电动机( PM) 、开关 磁阻电动机( SRM)四类。下面分别对几种电气驱动系统 进行简要分析和说明 , 其总体比较见表1。 直流电动机驱动系统 在电动汽车领域最早使用的就是直流电动机。直流电 动机结构简单, 易于控制, 具有良好的电磁转矩控制特性, 但是由于采用机械换向结构, 维护困难, 并产生火花, 容 易对无线电产生干扰, 这对高度智能化的未来电动汽车 是致命的弱点。另外,直流电动机驱动系统体积大、制造 成本高、速度范围有限、能量密度较低, 这些都限制和 妨碍了直流电动机在电动汽车中的进一步应用。
永磁同步电机的优点
提高电机转矩特性 (1)提高输出转矩 材料利用率提高12％ 同等耗材用量，扭矩提高10％－12％ (2)降低转矩脉动 主要反应在启动无振动、无嘈音两方面
车用驱动电机原理与控制基础PPT课件(200页)

车用驱动电机原理与控制基础PPT课件(200页)


10
2. 磁通量、高斯定理
2.1.1 磁场及其度量
定义通过面的磁通量为
= ∙ = cos
图2-1 通过平面的磁通量
在国际单位制中，的单位为韦伯（Wb），有1Wb＝1T・m2 。
通过任意曲面的磁通量为
.
.
.
= ඵ d = ඵ ∙ d = ඵ cosd


上式说明，安培力是作用在整个载流导线上，而不是集中作用于一
点的。
图2-7 载流导线在磁场中受力
15
2.2.1 法拉第电磁感应定律/楞次定律
2.2 电磁感应
法拉第电磁感应定律可表述为：当穿过闭合回路所围面积的磁通量发生变化时，无论这种变化是什么原因引
起的，回路中都会产生感应电动势，感应电动势的大小与通过该回路的磁通量随时间的变化率成正比。
.
∙ d = න d =

得到：
= 0
14
1. 洛伦兹力； 2. 安培力
2.1.3 （电）磁力
运动的电荷在磁场中受到力的作用，即所谓的洛伦兹力。
= ×
图2-6 带电粒子在磁场中受力
有限长载流导线所受的安培力，等于各电流元所受安培力的矢量叠
加，即
.
= න d ×
闭合回路中感应电流产生的磁通总是反抗回路中原磁通的变化，这一规律称为楞次定律。
机MG2（或者MG1）同时驱动汽车。THS属于功率分
流混合动力，通过电动机或发动机控制其转矩比例，
从而实现传动比的无级调节，所以THS又被称为电动
无级变速器。
6
1.3 车用驱动电机的典型应用
图1-8 “三合一”电驱动总成
三合一纯电驱动总成
汽车电机产品的应用ppt

汽车电机产品的应用ppt


转速信号电机
发电机
用于底盘控制：
助力转向电机
电控悬架调节电机
用于车身控制： 雨刮电机 自动天线 电动后视镜 智能转向头灯 中控门锁 电动天窗电机 风扇电机 仪表指针驱动电机
挡风玻璃洗涤液泵 电动座椅 车内防眩后视镜 照明大灯洗涤电机 电动车窗电机 车载CD电机 暖风电机
4-1 起动机
起动机由直流电动机、传动装置和控制 机构【主要是电磁开关】组成，是汽车发动 机的主要组成部分，承担发动机起动系的所 用功能。 一、作用：
标准
QC 729-2005《汽车用交流发电机技术条件》 QC\T774-2006《汽车交流发电机用电子电压调节器 技术条件》 QC/T73-93《汽车电器设备产品型号编制方法》 JB/T 8167-2006《滚动轴承汽车发电机轴承技术条 件》 JIS D1610-1977《汽车发电机的检查方法》（日） GB755 《旋转电机基本技术要求》 GB2828《逐批检查计数抽样程序及抽样表》
汽车产品专题培训（二）
内容： 汽车电机
主讲人： 梅海峰
第一章 概述
人类全面进入工业时代得益于电的发明，如今 人们的生活生产中再也离不开电力。
如何将电力转化为我们所需要的动力以及如何 存储电力，其中最重要的设备就是电机。
汽车工业作为现代工业的王者，占有了发达国 家国民生产总值的8％，同样，电机在汽车上 也得到广泛的应用。
第三章 发电机检验和参数
发电机的检验分为检查试验和型式试验。一 般只进行检查试验，但遇到下列情况之一者， 必须进行型式试验： A、新产品试制完成 B、设计或工艺的变更，足以引起某些特性 参数发生变化 C、检查试验结果和之前的型式试验结果发 生不可允许的偏差 D、成批生产的发电机定期抽试，每年至少 一次
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

习
F BlI
电机的基本原理
eI l B = F v B l
Pe ei 电能
机械能 Pm T
直流电机的结构
定子
stator
电枢绕组
Armature winding
换向器
commutator
转子
rotor
发动机起动机
励磁绕组
Exciting winding
定子
stator
电枢绕组
Armature winding
控制灵活：
可以实现扭矩（力）和转速（速 度）大小方向的灵活控制；
根据电源性质
直流电机 交流电机___交流同步电机
|_交流异步电机
根据能量传递转换的功能
发电机 电动机
根据运动的形式
旋转电机 直线电机
电机分类
电动汽车与混合动力汽车
功率密度 效率 可控性 可靠性 技术成熟度 成本
直流电机
2.5 2.5 5 3 5 4
转速控制（流体负载）
CPU风扇 发动机油泵，水泵 ……
位置控制（位能负载）
电梯 机器人手臂 数控机床 ……
B. Sarlioglu, C. T. Morris, D. Han, and S. Li, "Driving Toward Accessibility: A Review of Technological Improvements for Electric Machines, Power Electronics, and Batteries for Electric and Hybrid Vehicles," IEEE Industry Applications Magazine, vol. 23, pp. 14-25, 2017.
转子
rotor
换向器
commutator
直流电机的励磁形式
电枢绕组
Armature winding
换向器
commutator
直流电机的基本原理
直
流
电
机
的
T IBS
基
T BSI sin
本
原
理
起动问题？ 转矩波动？
直 流 电 机 的 转 矩 波 动
直流电机的控制
讲师：XXX 车用电机原理及应用
Байду номын сангаас
异步感应电机
4.5 4.5 5 5 5 4
永磁同步电机
5 5 4.5 4 4.5 4.5
开关磁阻电机
3.5 3.5 3 5 4 4
Tasla——induction motor
Pruis——PMSM motor
Pruis——PMSM motor
其他车用电机
起动机
发电机
电子节气门
电控喷嘴
48V系统
电
驱
机械能
机械能
俄籍物理学家 楞次（1804-1865）
《电动机与发电机的可逆性》
电能
电机的发展
电池
➢ 能量密度 ➢ 成本 ➢ ……
输电
效率
直流电机 高压
电动模型车（1935）
交流输电
交流电机
十九世纪八十年代，特斯拉发明了交流电以克服直流发电 不适用于远距离传输的问题，交流输电开始逐步被接受。 1888年，俄国电工科学家多利沃-多布罗沃利斯基制成了一 台功率为 2.2千瓦的交流发电机，这是世界上第一台可实 用化的三相交流异步电机
交流电机 • 交流电机的工作原理及分类（第7章） • 永磁同步电机的建模（第9章） • 永磁同步电机矢量控制（10.1） • 三相交流逆变电路的原理及应用（10.3-10.4） • 永磁同步电机的效率特性与外特性（8.4） • 感应电机的原理与矢量控制（第11章）
参 考 资 料
讲师：XXX等. 车用电机原理及应用. 北京：机械工业出版社，2016
绪论
讲师：XXX 车用电机原理及应用
电能的利用
电机的发展
英国物理学家、化学家 法拉第（1791-1867）
“电磁转动” 他将导线放置于内嵌磁铁的汞池之中，利用 化学电池在导线中通入持续电流，此时导线 绕着磁铁旋转。
电能
“法拉第盘” 1831年，法拉第利用电磁感应现象，发明了 法拉第圆盘发电机。法拉第盘的主体是一导 电圆盘，当该导电圆盘在垂直于磁场的平面 内旋转时，其半径切割磁场的磁力线，在圆 心与圆周之间产生感应电动势。
讲师：XXX 车用电机原理及应用
电磁感应定律
电 磁
感应电动势的大小与其交链的磁 通的变化率成正比
u d Bds Blv dt dt
学
复 习
motional EMF 导体切割磁力线 transformer EMF 有磁场变化引起.
洛伦兹
电
力
磁
磁场对运动电 荷的作用力
学
F Bqv
复
电路中的宏观描述
动
悬
电动助力转向（EPS）
架
本 课 程 的 主 要 内 容
直流电机 • 直流电机的工作原理（第2章） • 直流电机的建模（3.1-3.2） • 直流电机的控制（3.3-3.4）
电力电子 • PWM技术原理（第5章） • 电力电子电路的实现（6.2-6.3） • 整流与逆变电路（6.4） • 电力电子电路的散热设计（6.5）
直流电机模型
e=Ke f ke T =KT f i kTi
La
dia dt
= ua ia Ra ke
J
d
dt
kTi TL
转矩控制
PI转矩控制
速度/位置 梯级控制
梯级PI控制器设计
s s s s * s TL s * s TL s
状态反馈控制
直流电机建模
讲师：XXX 车用电机原理及应用
美籍物理学家 特斯拉 （1856-1943）
80% *（ 60% * 电能利用=电机消耗）=交流异步电消耗机
电机的发展
交流发电机
电网 50/60Hz
➢ 供电频率 ➢ 供电相角
交流电动机
电力电子技术 （变频技术）
电源
变频器
电机
电机在交通系统中的应用
电机的用途
转矩输出（牵引负载）
汽车驱动 转向助力 高铁 电力航母 ……
三峡电机 大 电 额定功率 700MW
额定电压 20kV
机 额定电流 22.5kA 与 小 电 机
电机的特点
功率、转速范围广： 从毫瓦级到百万瓦级；
响应速度快： 是内燃机和汽轮机的10倍以上；
环境友好： 无排放污染，振动噪声小；
设计灵活： 可以被设计成各种形式：蝶形、 筒形、直线形等；
运行效率高： 效率特性均匀，空载和待机模 式下损耗小；
李永东.交流电机数字控制系统（第2版）. 北京：机械工业出版社，2012
Seung-Ki Sul. Control of Electric Machine Drive Systems
张永昌等 译 电机传动系统控制. 北京：机械工业出版社，2014

直流电机原理