新能源驱动电机构造原理与检修
合集下载
新能源汽车驱动电机系统检测与维修电子课件模块三驱动电机控制器的检测与维修精选全文
课题 驱动电机控制器的检测与维修
（5）故障排除方法 1）如果隔一段时间重新上电，故障消除，不需要联系厂家服务人员。 2）如果隔一段时间重新上电，故障重复出现，则按以下方法处理： ①若冷却水泵也上报故障，则优先排查冷却水泵问题； ②然后优先排查是否缺少冷却液，若缺少冷却液，则及时补加冷却液； ③如果不缺少冷却液，则排查冷却管路是否堵塞或泄漏； ④若冷却液和冷却管路均无问题，则需要联系厂家服务人员。
进行分析： （1）D 挡行驶 驾驶员挂D 挡并踩加速踏板，此时挡位信息和加速信息通过信号线传递给整车控制器
（VCU），VCU 把驾驶员的操作意图通过CAN 传递给驱动电机控制器（MCU），再由 MCU 结合旋转变压器信息进行控制，向永磁同步电机的定子通入三相交流电，三相电流在 定子绕组的电阻上产生电压降。由三相交流电产生的旋转电枢建立的电枢磁场，一方面切割 定子绕组，并在定子绕组中产生感应电动势，另一方面以电磁力拖动转子以同步转速正向旋 转。随着加速踏板行程不断加大，驱动电机控制器控制的IGBT 导通频率上升，驱动电机的转 矩随着电流的增加而增加。随着驱动电机转速的增加，驱动电机的功率和电压也随之增加。 在电动汽车上，一般要求电动机的输出功率保持恒功率，即电动机的输出功率不随转速增加 而变化，这就要求在电动机转速增加时，电压保持恒定。与此同时，驱动电机控制器也会通 过传感器，感知驱动电机当前功率、消耗电流大小、电压大小，并把这些信息数据通过CAN 网络发送给VCU 及仪表。
课题 驱动电机控制器的检测与维修
课题 驱动电机控制器的检测与维修
3. 驱动电机控制器的分类 驱动电机控制器的核心器件是IGBT，结构工程师最关心它的尺寸和封装形式，它的大小 直接影响外壳的尺寸以及水道的布置形式。 据此，可将驱动电机控制器分为三代。Ⅰ、Ⅱ代驱动电机控制器均在市场上被广泛应 用，根据成本或者应用环境的要求搭载在不同的车型上。Ⅲ代驱动电机控制器大多应用在控 制器工程样机阶段。
新能源汽车驱动电机及控制系统检修课件 学习情境3：驱动电机的检修
13 )安装三相线束。 14)安装电机控制器。 15 )安装电机控制器上盖。 16)安装分线盒。 17 )安装充电机。 18)安装驱动轴。 19 )加注减速器油。 20 )安装机舱底部护板。 21 )安装左、右前轮轮胎。 22 )安装维修开关。 23 )加注冷却液。 24)连接蓄电池负极电缆。 25)操作空调制冷剂的加注程序。 26)关闭前机舱盖。
新能源汽车驱动电机 及控制系统检修
学习情境 3
驱动电机的检修
目 录 CONTENTS
任务 1 驱动电机的更换 任务 2 驱动电机的维修
学习任务 1
驱动电机的更换
任务1：驱动电机的更换
3.1.1 吉 利 帝 豪 E V 4 5 0 驱 动 电 机 简 介
本车采用的是永磁同步驱动电机，电机主要由前端盖、后端盖、壳体、定子总成、转子总成、轴承、低压接插 件、接线板组件、旋变总成(套)组成。
在测试软件中，可由用户设定电机按某个测试方案来进行耐久性测试。例如，设定被测电机以80%的额定转 速运行10min,之后暂停5min,再以120% 的额定转速运行10min。测试该运行过程中的电压、电流、效率、转矩、 转速等关键信息。
任务2：驱动电机的检修
3.2.4 驱 动 电 机 三 相 线 束 是 否 相 互 短 路 检 测
1)操作起动开关，使电源模式至OFF状态。 2)断开蓄电池负极电缆。 3)拆卸维修开关。 4 )断开驱动电机三相线束连接器EP61。 5)断开驱动电机三相线束连接器EP62。 6)用万用表按表进行测量。
任务2：驱动电机的检修
3.2.5 驱 动 电 机 三 相 线 绝 缘 电 阻 检 测
1 )操作起动开关，使电源模式至OFF状态。 2 )拆卸维修开关。 3)断开驱动电机三相线束连接器EP61。 4 )断开驱动电机三相线束连接器EP62。 5)用万用表按表进行测量。
北汽E150EV驱动电机系统的结构与检修
2020/06·汽车维修与保养63◆文/山东 刘春晖北汽E150EV驱动电机系统的结构与检修一、驱动电机系统的组成北汽E150EV电动汽车驱动电机系统包括驱动电机本体和驱动电机控制器，驱动电机主要由定子、转子及其他部件组成。
驱动电机系统的位置如图1所示。
图1 驱动电机系统的位置二、驱动电机系统的工作原理在驱动电机系统中，驱动电机的输出动作主要靠控制单元给定的命令，即控制器输出命令。
控制器主要是将输入的直流电逆变成电压、频率可调的三相交流电，供给配套的三相交流永磁同步电机使用，如图2所示。
驱动电机系统连接如图3所示。
图2 驱动电机系统的工作原理图图3 驱动电机系统连接图三、驱动电机的技术参数及接口1.驱动电机的技术参数北汽E150EV电动汽车的驱动电机如图4所示。
驱动电机的技术参数见表1。
驱动电机使用了一些传感器来提供驱动电机的工作信息。
这些传感器包括旋转变压器和温度传感器。
旋转变压器用来检测电机转子位置；温度传感器用来检测驱动电机的绕组温度。
图4 驱动电机New Energy Vehicles新能源汽车64-CHINA·June 栏目编辑：高中伟 ******************旋转变压器简称旋变，是一种输出电压随转子转角变化的信号元件。
当励磁绕组以一定频率的交流电压励磁时，输出绕组的电压幅值与转子转角成正弦、余弦函数关系，或保持某一比例关系，或在一定转角范围内与转角成线性关系，如图5所示。
图5 旋转变压器的工作原理2.驱动电机低压信号接口和高压接口驱动电机低压信号接口和高压接口如图6、图7所示，低压信号针脚定义见表2。
图6 驱动电机低压信号接口图7 驱动电机高压信号接口四、驱动电机控制器1.驱动电机控制器的功能驱动电机控制器(MCU)是驱动电机系统的控制中心，它对所有的输入信号进行处理，并将电机控制系统运行状态的信息发送给整车控制器。
驱动电机控制器内含功能诊断电路。
当诊断出现异常时，它将会激活一个错误代码，发送给整车控制器。
新能源汽车动力蓄电池与驱动电机系统结构原理及检修课件2.4
图2-4-13 快充桩和快充枪 图2-4-14 车上快充设备
2.4.2 快充充电系统
二、快充系统部件 1、快充桩 快速充电桩与慢充桩的不同在于快速充电桩代替了车载充电机的作用。由于快充充电功率 大，对应的元器件体积与价格都会加大，配备在车上会造成成本大幅上升并且整车布置困难。 由于快充充电时间短，设备周转率较高，目前，快充充电桩集成了充电机的作用，直接将高压 直流电通过快充接口连接到车辆。 2、快充枪 快充系统由于充电电流大，所以充电枪与快充口连接阻值必须要小，而且要求连接可靠， 防止出现拔枪断电拉弧等现象，因此快充枪一端通过高压电缆与快充桩直接连接，与快充口连 接的枪内设置电子锁，如图2-4-15所示。
图2-4-10 动力蓄电池高压电缆
图中左侧插件连接到高压控制盒端，A脚为电源负极；B脚为电源正极；C、D脚为高压互锁 端子。右侧插件连接到动力蓄电池端，1脚为电源负极；2脚为电源正极；中间两个针脚为高压 互锁端子。
2.4.1 慢充系统
三、慢充系统充电控制策略 慢充系统充电控制引导电路图，如图2-4-11所示。 该引导电路图中，供电控制装置安装在慢充桩内。车辆控制装置有些纯电动车集成在车载 充电机内或是集成在VCU中。电阻RC、R4和开关S3安装在车端的慢充电枪内，如图2-4-12所示。
4、车载充电机及其线束端子 慢充线束一端连接到车载充电机的交流输入端，然后通过车载充电机进行滤波整流、斩波 变为高频交流电，通过升压后再整流成为动力蓄电池所需的高压直流电，通过车载充电机的直 流输出端输出。车载充电机的交流输入端和直流输出端内容在学习单元2.3中已经讲述。 5、高压线束总成 高压线束总成即高压附件线束，如图2-4-7所示。主要指高压控制盒连接到车载充电机线束插 件、DC/DC变换器线束插件、空调压缩机线束插车辆的总体设计方案使车辆处于不可 行驶状态。
学习单元3.2 新能源汽车驱动电机控制系统结构原理与检修
3.2.1 新能源汽车驱动电机控制系统概述
（4）轮毂电机分散驱动式驱动形式 轮毂电机驱动方式与电机-驱动桥整体式驱动形式相比更优化了结构，结构更简单，传动效 率更高。轮毂电机的驱动方式可以分为减速驱动和直接驱动两大类。 减速驱动方式适用于丘陵或山区以及要求过载能力较大等场合。如图3-2-7所示为带轮边减 速器的轮毂电机驱动方式。 如图3-2-8所示为，内转子外定子轮毂电机结构，其转子作为输出轴与固定速比减速器的行 星齿轮系统的太阳轮相连，而车轮轮毂与其齿圈连接，它能提供较大的减速比，来放大其输出 转矩。
（2）发电模式的能量流动路线
当电机控制器判断处于发电模式命令时，将控制电机处于发电状态。此时电机将车辆动能
转化为交流电，并通过电机控制器整流后变为动力蓄电池需要的直流电，给动力蓄电池充电。
其发电模式如图3-2-12所示。
能量流动路线为车轮处的惯性力通过半轴、差速器、二级减速器传递到电机，此时电机处于
3.2.1 新能源汽车驱动电机控制系统概述
一、驱动电机系统的组成与作用 纯电动汽车驱动电机控制系统结构，如图3-2-1所示。驱动电机控制系统主要由整车控制器（ VCU）、电机控制器（MCU）、驱动电机、机械传动装置和冷却系统等组成。 1、整车控制器（VCU） 整车控制器相当于纯电动汽车的“大脑”，控制纯电动汽车的所有部件，其主要功能如下： （1）识别驾驶员意图 （2）驱动控制 （3）制动能量回馈控制 （4）整车能量优化管理 （5）高压上下电控制 （6）车辆状态的实时检测 （7）故障诊断与处理
三相交流电、动力蓄电池电压、高压线束的绝缘情况等
，电机控制器内含有故障诊断电路。当诊断出现异常时 ，它将会激活一个故障代码，通过CAN总线网络发送给 整车控制器，同时存储该故障码和数据。
项目三新能源汽车驱动电机构造原理与检修
项目三新能源汽车驱动电机构造原理与检修新能源汽车驱动电机是现代汽车工业的重要组成部分，它是新能源汽车的核心部件之一、新能源汽车可以分为纯电动车和插电式混合动力车两大类，而驱动电机则是带动车辆行驶的关键。
新能源汽车驱动电机的构造原理可以简单概括为电机、电控系统和传动装置三部分。
首先是电机部分，新能源汽车通常采用感应电动机或永磁电动机作为驱动电机。
感应电动机主要由定子和转子两部分组成，定子上布置有三组线圈，通过电流变化在定子产生旋转磁场，由此来带动转子旋转，实现驱动车辆。
永磁电动机则利用永磁体的磁力产生转矩，驱动车辆。
其次是电控系统部分，电控系统通过控制电机的工作状态，实现车辆的行驶控制。
电控系统一般由电控器和电池组成，其中电控器负责控制电机转速和扭矩，根据车辆需求控制电机的工作状态；电池则负责提供电能供给电机工作。
最后是传动装置部分，传动装置将驱动电机的转动力量传递至车辆的轮胎，使车辆行驶。
传动装置通常包括减速器和差速器。
减速器根据车速和转矩要求，通过减速来传递电机的动力；差速器则是为了使驱动轮能够独立运转，实现转弯等操控操作。
在新能源汽车驱动电机的检修过程中，首先需要对电机进行全面检查，包括外观检查、线圈绝缘检查、接线电器和传感器的检查等，确保电机无明显损坏。
其次需要检查电控系统，包括检查电控器和电池的工作状态，测试电机的工作性能。
最后对传动装置进行检查，确保减速器和差速器的正常工作。
总的来说，新能源汽车驱动电机构造原理是电机、电控系统和传动装置三部分的协同工作，通过电机的转动力量来驱动车辆行驶。
在检修过程中，需要对电机、电控系统和传动装置进行全面检查，以保证其正常工作。
新能源汽车的发展趋势是不可逆转的，驱动电机的发展也将越来越重要，因此对其构造原理和检修技术的研究和掌握具有重要意义。
新能源汽车驱动电机与控制技术-模块三-新能源驱动电机构造原理与检修教程文件
理论知识准备
3. 电机性能参数
• （11）功率因数 • 异步电动机的功率因数是衡量在异步电动机输入的视在功率中，真 正消耗的有功功率所占比重的大小，其值为输入的有功功率P与视在功率 S之比，用cosψ来表示。 • 电动机在运行中，功率因数是变化的，其变化大小与负载大小有关 ，电动机空载运行时，定子绕组的电流基本上是产生旋转磁场的无功电 流分量，有功电流分量很小。此时，功率因数很低，约为0.2，当电动机 带上负载运行时，要输出机械功率，定子绕组电流中的有功电流分量增 加，功率因数也随之提高。当电动机在额定负载下运行时，功率因数达 到最大值，一般为0.7～0.9。因此，电动机应避免空载运行，防止“大马 拉小车”现象。
理论知识准备
3. 电机性能参数
• （12）电机绝缘等级 • F级绝缘：包括云母，石棉，玻璃丝等无机物用硅有机化合物改性的 合成树脂漆，或耐热性能符合这一要求的醇酸、环氧等合成树脂作为粘 合物而制成的材料或其组合物，最高允许工作温度为155℃。 • H级绝缘：包括硅有机物以及云母，石棉，玻璃丝等无机物用硅有 机漆作为粘合物制成的材料，最高允许工作温度为180℃。 • C级绝缘：包括无年合计的云母，石英，玻璃等；用热稳定性能特 别优良的硅有机树脂，聚醯亚胺浸渍漆等处理过的石棉，玻璃纤维织物 或其制成品；聚醯亚胺基漆包线的磁漆，聚醯亚胺薄膜等，C级绝缘等级 是要求更高的绝缘材料，正在生产中推广使用，其最高允许工作温度尚 未确定，但应在180℃以上。
一、新能源汽车驱动电机的分类及特点
• 能够用于驱动的电机很多，分类方式也多种多样。目前，新能源汽 车上最常用的是三相交流永磁同步电动机和三相交流感应式电动机，而 驱动电机的分类、铭牌参数和性能要求是进一步学习电机的基础。 • 与传统工业驱动电机不同，电动汽车的驱动电机通常要求能够频繁 起动、停车、加速、减速，在低速和爬坡时要求电机输出高转矩，在高 速行驶时要求电机输出高转速，此外还要求电机有较宽的调速范围以满 足车速变化的需要。
新能源汽车动力电池与驱动电机结构原理与检修课件 学习情境1 新能源汽车动力蓄电池结构原理与检修
≈80 空气或氧
C Pt 中
100000
比功率高，运 行灵活，ห้องสมุดไป่ตู้腐
蚀
>60 几分钟
航天、军事、 汽车、固定式
用途
燃 料 电 池 分 类
运行机理
电解质种类
燃料类型 燃料种类 燃料电池 工作温度
酸性燃料电池 碱性燃料电池
质子交换膜燃料电池 碱性燃料电池 磷酸燃料电池 熔融碳酸盐燃料电池 固体氧化物燃料电池 直接甲醇燃料电池 再生型燃料电池 锌空燃料电池 质子陶瓷燃料电池
图1-1-8 锂离子电池充电特性曲线
1.1.4 新能源汽车动力蓄电池
7、锂离子电池的应用 （1）钴酸锂电池的应用 （Tesla Roadster）电池系统如图1-1-9所示。 （2）锰酸锂电池的应用 （日产聆风）电池系统如图1-1-10所示。 （3）三元锂电池的应用 （北汽EV200）电池系统如图1-1-11所示。 （4）磷酸铁锂电池的应用 （北汽EV160）电池系统如图1-1-12所示。
1.1.1 电池分类
化学电池
电
池
分
物理电池
类
生物电池
原电池 蓄电池 燃料电池 储备电池
太阳能电池 超级电容器 飞轮电池
生物电池 酶电池 生物太阳能电池
化学电池 物理电池
生物电池
1.1.2 电池的性能指标
电池作为新能源汽车的储能装置 ，在新能源汽车上发挥着非常重要的 作用，要评定电池的实际效应，主要 是看电池的性能指标。
同循环过程中充电能量的比值。能量效率是指放电时从蓄电池中释放的能量与同循环过程 中充电能量的比值。
八、放电深度 放电深度（Depth of discharge，简称DOD）表示蓄电池放电状态的参数，等于实际放电容 量与可用容量的百分比。 九、自放电 自放电是蓄电池内部自发的或不期望的化学反应造成可用容量自动减少的现象。
C Pt 中
100000
比功率高，运 行灵活，ห้องสมุดไป่ตู้腐
蚀
>60 几分钟
航天、军事、 汽车、固定式
用途
燃 料 电 池 分 类
运行机理
电解质种类
燃料类型 燃料种类 燃料电池 工作温度
酸性燃料电池 碱性燃料电池
质子交换膜燃料电池 碱性燃料电池 磷酸燃料电池 熔融碳酸盐燃料电池 固体氧化物燃料电池 直接甲醇燃料电池 再生型燃料电池 锌空燃料电池 质子陶瓷燃料电池
图1-1-8 锂离子电池充电特性曲线
1.1.4 新能源汽车动力蓄电池
7、锂离子电池的应用 （1）钴酸锂电池的应用 （Tesla Roadster）电池系统如图1-1-9所示。 （2）锰酸锂电池的应用 （日产聆风）电池系统如图1-1-10所示。 （3）三元锂电池的应用 （北汽EV200）电池系统如图1-1-11所示。 （4）磷酸铁锂电池的应用 （北汽EV160）电池系统如图1-1-12所示。
1.1.1 电池分类
化学电池
电
池
分
物理电池
类
生物电池
原电池 蓄电池 燃料电池 储备电池
太阳能电池 超级电容器 飞轮电池
生物电池 酶电池 生物太阳能电池
化学电池 物理电池
生物电池
1.1.2 电池的性能指标
电池作为新能源汽车的储能装置 ，在新能源汽车上发挥着非常重要的 作用，要评定电池的实际效应，主要 是看电池的性能指标。
同循环过程中充电能量的比值。能量效率是指放电时从蓄电池中释放的能量与同循环过程 中充电能量的比值。
八、放电深度 放电深度（Depth of discharge，简称DOD）表示蓄电池放电状态的参数，等于实际放电容 量与可用容量的百分比。 九、自放电 自放电是蓄电池内部自发的或不期望的化学反应造成可用容量自动减少的现象。
- 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、"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、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)。
2020/5/16
理论知识准备
3. 电机性能参数
• （9）转动惯量 • 具有质量的物体维持其固有运动状态的一种性质，转动惯量的大小 直接影响电机的响应速度，转动惯量越大电机响应越慢，转动惯量越小 电机响应越快。 • （10）功率密度 • 电动机每单位质量所能获得的输出功率值，功率密度越大，电动机 的有效材料的利用率就越高。
理论知识准备
2. 电动汽车驱动电机的主要分类
• 驱动电机可分为两大类，即有换向器电动机和无换向器电动机。
• 习惯上将有换向器的直流电动机简称为直流电机。由于技术成熟、 控制简单，直流电机曾在电力驱动领域有着突出的地位。实际上各类直 流电机包括（串励、并励、他励、复励和永磁直流电机）都曾在电动汽 车上得到应用。但其电刷和换向器需要经常维护，可靠性低，正在被交 流无刷电机取代。
• （1）电机的额定工作电压 • 电动机正常工作时的电压，电机的参数都是电机工作于额定工作电 压时的数值。电机的工作电压也可以低于额定工作电压，此时各项参数 数值都会下降。电机的工作电压也可以高于额定工作电压，但不要长时 间运行，电压也不可过高。 • （2）电机的额定电流 • 电机在额定工作点运行时所消耗的电流。 • （3）电机的额定转速 • 电机在额定工作点运转时的转速。
一、新能源汽车驱动电机的分类及特点
• 能够用于驱动的电机很多，分类方式也多种多样。目前，新能源汽 车上最常用的是三相交流永磁同步电动机和三相交流感应式电动机，而 驱动电机的分类、铭牌参数和性能要求是进一步学习电机的基础。 • 与传统工业驱动电机不同，电动汽车的驱动电机通常要求能够频繁 起动、停车、加速、减速，在低速和爬坡时要求电机输出高转矩，在高 速行驶时要求电机输出高转速，此外还要求电机有较宽的调速范围以满 足车速变化的需要。
2020/5/16
理论知识准备
3. 电机性能参数
• （7）电机的功率 • 电动机的功率由转速和转矩决定。 • 输出功率P(kW)=转矩T(N·m)×转速n(r/min)/9550 • （8）电机的效率 • 电动机内部功率损耗的大小是用效率来衡量的，输出功率与输入功 率的比值称为电动机的效率。效率高，说明损耗小，节约电能。但过高 的效率要求，将使电动机的成本增加。一般异步电动机在额定负载下其 效率为75～92%。异步电动机的效率也随着负载的大小而变化。空载时 效率为零，负载增加，效率随之增大，当负载为额定负载的0.7～1倍时 ，效率最高，运行最经济。
2020/5/16
理论知识准备
2. 电动汽车驱动电机的主要分类
• 无换向器电机包括感应电机、永磁同步电机、永磁无刷直流电机、 开关磁阻电机等。无换向器电机在效率、功率密度、运行成本、可靠性 等方面明显优于传统的直流电机，因此在现代电动汽车中获得广泛应用 。
2020/5/16
理论知识准备
3. 电机性能参数
模块一 模块二 模块三
新能源汽车驱动电机的分类及特点 永磁同步电动机的构造原理与检修 交流异步电动机的构造能源汽车驱动 电机构造原理与检修
1 电机控制系统的结构及特点 2 电机控制器的工作原理 3 驱动电机冷却系维护 4 技能实训 5 模块小结
学习目标
1.掌握电动汽车驱动电机的特性要求； 2.熟悉电动汽车驱动电机的分类； 3.了解电动汽车驱动电机的铭牌参数性能指标； 4.掌握永磁同步电动机的结构组成、工作原理、性能特点、 铭牌数据； 5.掌握交流异步电动机的结构组成、工作原理、性能特点、 铭牌数据； 6.掌握电动机的拆装步骤、检测方法； 建 议 课 时：×课时。
2020/5/16
理论知识准备
3. 电机性能参数
• （12）电机绝缘等级 • F级绝缘：包括云母，石棉，玻璃丝等无机物用硅有机化合物改性的 合成树脂漆，或耐热性能符合这一要求的醇酸、环氧等合成树脂作为粘 合物而制成的材料或其组合物，最高允许工作温度为155℃。 • H级绝缘：包括硅有机物以及云母，石棉，玻璃丝等无机物用硅有 机漆作为粘合物制成的材料，最高允许工作温度为180℃。 • C级绝缘：包括无年合计的云母，石英，玻璃等；用热稳定性能特 别优良的硅有机树脂，聚醯亚胺浸渍漆等处理过的石棉，玻璃纤维织物 或其制成品；聚醯亚胺基漆包线的磁漆，聚醯亚胺薄膜等，C级绝缘等级 是要求更高的绝缘材料，正在生产中推广使用，其最高允许工作温度尚 未确定，但应在180℃以上。
2020/5/16
理论知识准备
1. 电动汽车对驱动电机的特性要求
• 电动汽车对驱动电机的要求可归纳如下： • （1）体积小质量轻 • （2）全速段高效运行 • （3）低速大转矩及宽范围的恒功率特性 • （4）高可靠性 • （5）高电压 • （6）安全性能 • （7）高转速 • （8）使用寿命长
2020/5/16
2020/5/16
理论知识准备
3. 电机性能参数
• （4）起动转矩 • 电动机起动时所产生的旋转力矩。异步电机通常起动转矩为额定转 矩的125%以上。与之对应的电流称为起动电流，通常该电流为额定电流 的6倍左右。 • （5）额定负载转矩 • 电机在额定电压、额定转速时输出的转矩。使用时应留有一定的余 量。 • （6）堵转转矩 • 电机在额定电压下，加在输出轴上的，最终使电机停转的转矩。
2020/5/16
理论知识准备
3. 电机性能参数
• （11）功率因数 • 异步电动机的功率因数是衡量在异步电动机输入的视在功率中，真 正消耗的有功功率所占比重的大小，其值为输入的有功功率P与视在功率 S之比，用cosψ来表示。 • 电动机在运行中，功率因数是变化的，其变化大小与负载大小有关 ，电动机空载运行时，定子绕组的电流基本上是产生旋转磁场的无功电 流分量，有功电流分量很小。此时，功率因数很低，约为0.2，当电动机 带上负载运行时，要输出机械功率，定子绕组电流中的有功电流分量增 加，功率因数也随之提高。当电动机在额定负载下运行时，功率因数达 到最大值，一般为0.7～0.9。因此，电动机应避免空载运行，防止“大马 拉小车”现象。
2020/5/16
理论知识准备
3. 电机性能参数
• （12）电机绝缘等级 • A级绝缘：包括浸渍处理过的棉纱，丝，纸等有机纤维材料以及普 通漆包线上的磁漆等，且目前只在变压器上应用，最高允许工作温度为 105℃。 • E级绝缘：包括用聚酯树脂，环氧树脂，三醋酸纤维等制成的薄膜， 聚乙烯醇缩醛，高强度漆包线上的磁漆等，最高允许工作温度为120℃。 • B级绝缘：包括云母，石棉，玻璃丝等有机物；用提高了耐热性能的 有机漆或树脂作为粘合物制成的材料及其组合物；聚酯高强度漆包线上 的磁漆；最高允许工作温度为130℃。
理论知识准备
3. 电机性能参数
• （9）转动惯量 • 具有质量的物体维持其固有运动状态的一种性质，转动惯量的大小 直接影响电机的响应速度，转动惯量越大电机响应越慢，转动惯量越小 电机响应越快。 • （10）功率密度 • 电动机每单位质量所能获得的输出功率值，功率密度越大，电动机 的有效材料的利用率就越高。
理论知识准备
2. 电动汽车驱动电机的主要分类
• 驱动电机可分为两大类，即有换向器电动机和无换向器电动机。
• 习惯上将有换向器的直流电动机简称为直流电机。由于技术成熟、 控制简单，直流电机曾在电力驱动领域有着突出的地位。实际上各类直 流电机包括（串励、并励、他励、复励和永磁直流电机）都曾在电动汽 车上得到应用。但其电刷和换向器需要经常维护，可靠性低，正在被交 流无刷电机取代。
• （1）电机的额定工作电压 • 电动机正常工作时的电压，电机的参数都是电机工作于额定工作电 压时的数值。电机的工作电压也可以低于额定工作电压，此时各项参数 数值都会下降。电机的工作电压也可以高于额定工作电压，但不要长时 间运行，电压也不可过高。 • （2）电机的额定电流 • 电机在额定工作点运行时所消耗的电流。 • （3）电机的额定转速 • 电机在额定工作点运转时的转速。
一、新能源汽车驱动电机的分类及特点
• 能够用于驱动的电机很多，分类方式也多种多样。目前，新能源汽 车上最常用的是三相交流永磁同步电动机和三相交流感应式电动机，而 驱动电机的分类、铭牌参数和性能要求是进一步学习电机的基础。 • 与传统工业驱动电机不同，电动汽车的驱动电机通常要求能够频繁 起动、停车、加速、减速，在低速和爬坡时要求电机输出高转矩，在高 速行驶时要求电机输出高转速，此外还要求电机有较宽的调速范围以满 足车速变化的需要。
2020/5/16
理论知识准备
3. 电机性能参数
• （7）电机的功率 • 电动机的功率由转速和转矩决定。 • 输出功率P(kW)=转矩T(N·m)×转速n(r/min)/9550 • （8）电机的效率 • 电动机内部功率损耗的大小是用效率来衡量的，输出功率与输入功 率的比值称为电动机的效率。效率高，说明损耗小，节约电能。但过高 的效率要求，将使电动机的成本增加。一般异步电动机在额定负载下其 效率为75～92%。异步电动机的效率也随着负载的大小而变化。空载时 效率为零，负载增加，效率随之增大，当负载为额定负载的0.7～1倍时 ，效率最高，运行最经济。
2020/5/16
理论知识准备
2. 电动汽车驱动电机的主要分类
• 无换向器电机包括感应电机、永磁同步电机、永磁无刷直流电机、 开关磁阻电机等。无换向器电机在效率、功率密度、运行成本、可靠性 等方面明显优于传统的直流电机，因此在现代电动汽车中获得广泛应用 。
2020/5/16
理论知识准备
3. 电机性能参数
模块一 模块二 模块三
新能源汽车驱动电机的分类及特点 永磁同步电动机的构造原理与检修 交流异步电动机的构造能源汽车驱动 电机构造原理与检修
1 电机控制系统的结构及特点 2 电机控制器的工作原理 3 驱动电机冷却系维护 4 技能实训 5 模块小结
学习目标
1.掌握电动汽车驱动电机的特性要求； 2.熟悉电动汽车驱动电机的分类； 3.了解电动汽车驱动电机的铭牌参数性能指标； 4.掌握永磁同步电动机的结构组成、工作原理、性能特点、 铭牌数据； 5.掌握交流异步电动机的结构组成、工作原理、性能特点、 铭牌数据； 6.掌握电动机的拆装步骤、检测方法； 建 议 课 时：×课时。
2020/5/16
理论知识准备
3. 电机性能参数
• （12）电机绝缘等级 • F级绝缘：包括云母，石棉，玻璃丝等无机物用硅有机化合物改性的 合成树脂漆，或耐热性能符合这一要求的醇酸、环氧等合成树脂作为粘 合物而制成的材料或其组合物，最高允许工作温度为155℃。 • H级绝缘：包括硅有机物以及云母，石棉，玻璃丝等无机物用硅有 机漆作为粘合物制成的材料，最高允许工作温度为180℃。 • C级绝缘：包括无年合计的云母，石英，玻璃等；用热稳定性能特 别优良的硅有机树脂，聚醯亚胺浸渍漆等处理过的石棉，玻璃纤维织物 或其制成品；聚醯亚胺基漆包线的磁漆，聚醯亚胺薄膜等，C级绝缘等级 是要求更高的绝缘材料，正在生产中推广使用，其最高允许工作温度尚 未确定，但应在180℃以上。
2020/5/16
理论知识准备
1. 电动汽车对驱动电机的特性要求
• 电动汽车对驱动电机的要求可归纳如下： • （1）体积小质量轻 • （2）全速段高效运行 • （3）低速大转矩及宽范围的恒功率特性 • （4）高可靠性 • （5）高电压 • （6）安全性能 • （7）高转速 • （8）使用寿命长
2020/5/16
2020/5/16
理论知识准备
3. 电机性能参数
• （4）起动转矩 • 电动机起动时所产生的旋转力矩。异步电机通常起动转矩为额定转 矩的125%以上。与之对应的电流称为起动电流，通常该电流为额定电流 的6倍左右。 • （5）额定负载转矩 • 电机在额定电压、额定转速时输出的转矩。使用时应留有一定的余 量。 • （6）堵转转矩 • 电机在额定电压下，加在输出轴上的，最终使电机停转的转矩。
2020/5/16
理论知识准备
3. 电机性能参数
• （11）功率因数 • 异步电动机的功率因数是衡量在异步电动机输入的视在功率中，真 正消耗的有功功率所占比重的大小，其值为输入的有功功率P与视在功率 S之比，用cosψ来表示。 • 电动机在运行中，功率因数是变化的，其变化大小与负载大小有关 ，电动机空载运行时，定子绕组的电流基本上是产生旋转磁场的无功电 流分量，有功电流分量很小。此时，功率因数很低，约为0.2，当电动机 带上负载运行时，要输出机械功率，定子绕组电流中的有功电流分量增 加，功率因数也随之提高。当电动机在额定负载下运行时，功率因数达 到最大值，一般为0.7～0.9。因此，电动机应避免空载运行，防止“大马 拉小车”现象。
2020/5/16
理论知识准备
3. 电机性能参数
• （12）电机绝缘等级 • A级绝缘：包括浸渍处理过的棉纱，丝，纸等有机纤维材料以及普 通漆包线上的磁漆等，且目前只在变压器上应用，最高允许工作温度为 105℃。 • E级绝缘：包括用聚酯树脂，环氧树脂，三醋酸纤维等制成的薄膜， 聚乙烯醇缩醛，高强度漆包线上的磁漆等，最高允许工作温度为120℃。 • B级绝缘：包括云母，石棉，玻璃丝等有机物；用提高了耐热性能的 有机漆或树脂作为粘合物制成的材料及其组合物；聚酯高强度漆包线上 的磁漆；最高允许工作温度为130℃。