电机驱动控制系统2

合集下载

基于AUTOSAR的电动汽车驱动电机控制系统设计与实现

基于AUTOSAR的电动汽车驱动电机控制系统设计与实现

3、传感器与执行器设计:传感器负责采集电机的状态信息,如转速、电流、 温度等,并将信息传递给电机控制器。执行器则根据控制器的指令来调整电机的 运行状态,如扭矩输出、速度等。
4、通信接口设计:基于AUTOSAR的电动汽车驱动电机控制系统采用CAN (Controller Area Network)或LIN(Local Interconnect Network)等通信 协议进行数据传输。这使得各个组件之间的数据交互更加稳定和可靠。
三、结论
用于电动汽车的永磁同步电机驱动控制系统是现代电动汽车的核心部分,对 于车辆的性能和效率起着决定性的作用。在设计和实现该系统时,需要充分考虑 到系统的稳定性、可靠性和效率性,同时要结合实际使用情况进行持续的优化和 升级。只有这样,才能为电动汽车的发展提供有力的支持。
谢谢观看
一、AUTOSAR与电动汽车驱动 电机控制系统
AUTOSAR是一种面向服务的架构,它为汽车电子控制单元(ECU)提供了一套 统一的接口和规范。这使得不同供应商的ECU能够相互协作,从而实现更高效和 可扩展的系统设计。对于电动汽车的驱动电机控制系统来说,AUTOSAR提供了新 的设计和实现的可能性。
基于AUTOSAR的电动汽车驱动电机 控制系统设计与实现
目录
01
一、AUTOSAR与电动 汽车驱动电机 三、优势与挑战
04 四、未来展望
05 参考内容
随着全球对环保和能源转型的重视,电动汽车(EV)已经成为交通产业未来 的重要发展方向。在EV的核心技术中,驱动电机控制系统扮演着重要的角色,它 直接决定了车辆的性能和效率。近年来,AUTOSAR(AUTomotive Open System ARchitecture)作为一种开放和标准化的汽车电子架构,正在被广泛地应用于EV 的设计与开发。本次演示将探讨基于AUTOSAR的电动汽车驱动电机控制系统的设 计与实现。

电机驱动系统名词解释

电机驱动系统名词解释

电机驱动系统名词解释
电机驱动系统名词解释
1.启动控制:启动控制又称为启动器控制或启动调节,它是电动机启动过程中所需的电器设备,是控制电动机转速的重要部件。

2.变频器:变频器是一种电机驱动系统,它使用电子元件将内部输入电源的频率及电压调节为固定频率,以控制和调整电机的转速及功率,从而控制电机的输出功率。

3.数字化控制装置:数字化控制装置是一种用于对电机驱动系统及其他控制设备进行数字化控制的装置,通常用于更精确地控制电机的转速及功率。

4.自动化控制器:自动化控制器是一种具有定时和定压功能的控制装置,用于自动控制电机的转速及功率,从而实现按指定要求控制电机。

5.传感器:传感器是一种装置,它可以感测到电机的运行状态,具有检测电机转速、功率、温度、负载和电流等功能。

使用传感器进行反馈可以精确地控制电机的输出功率。

6.驱动箱:驱动箱是电机驱动系统中主要的元件,由电机、变频器、启动装置及控制装置等组成,为整个驱动系统提供动力源。

第四章 驱动电机及控制系统

第四章   驱动电机及控制系统

组通过的线电流值。
额定转速
在额定电压输入下以额定功率输出时对应的电机最低转速。
额定功率
额定条件下,电机轴上输出的机械功率。
峰值功率
在规定的时间内,电机允许输出的最大功率。
最高工作转速 相应于电动汽车最高设计车速的电机转速。
最高转速
在无带载条件下,电机允许旋转的最高转速。
额定转矩
电机在额定功率和额定转速下的输出转距。
整车控制器(VCU)根据驾驶员意图发出各种指令,电机 控制器响应并反馈,实时调整驱动电机输出,以实现整车的 怠速、前行、倒车、停车、能量回收以及驻坡等功能。电机 控制器另一个重要功能是通信和保护,实时进行状态和故障 检测,保护驱动电机系统和整车安全可靠运行。
第四章 驱动电机及控制系统
2.电动汽车对驱动电机性能的要求
由于存在电刷、 换向器等易损件, 所以必须进行定期维护 或更換。
第四章 驱动电机及控制系统
2.新能源汽车直流电动机的性能要求 (1)低能耗性
为了延长一次充电续驶里程以及抑制电动机的温升、 尽量 保持低损耗和高效率成为直流电动机的重要特性 。 近年来, 由 于稀土系列永磁体的研究开发, 直流电动机的效率已明显提高, 能耗明显减低。 (2)环境适应性
直流电动机作为新能源汽车的驱动电机时, 与在室外使用时 的环境大致相同, 所以要求在设计时充分考虑密封的问题, 防止 灰尘和水汽侵入电动机, 另外还要考虑电动机的散热性能。
第四章 驱动电机及控制系统
(3)抗振动性 由于直流电动机具有较重的电枢, 所以在颠簸的路况行驶时,
车辆振动会影响到轴承所承受的机械应力, 对这个应力进行监 控和采取相应的对策是很有必要的。 同时由于振动, 很容易影 响到換向器和电刷的滑动接触, 因此必须采取提高电刷弹簧预 紧力等措施。

电机控制系统的工作原理及应用

电机控制系统的工作原理及应用

电机控制系统的工作原理及应用一、引言电机控制系统是现代工业中广泛应用的一种自动化系统。

它通过对电机的控制,实现对机械设备的精确控制和调节。

本文将介绍电机控制系统的工作原理及其在各个领域的应用。

二、电机控制系统的工作原理电机控制系统主要由以下几个组成部分组成:1.电机:电机是电机控制系统的核心部件,负责转换电能为机械能。

电机的类型可以是直流电机、交流电机或步进电机等。

2.电源:电源为电机提供所需的电能。

3.传感器:传感器用于感知电机的工作状态和环境参数,如转速、温度等。

4.控制器:控制器是电机控制系统的大脑,负责对电机进行控制和调节,根据传感器的反馈信号进行判断和决策。

5.执行器:执行器将控制器发出的控制信号转换为电机所需的驱动力,驱动电机正常工作。

电机控制系统的工作原理可以概括为以下几个步骤:1.接收信号:控制器接收传感器传来的电机状态信号和环境参数信号。

2.判断和决策:控制器根据接收到的信号进行判断和决策,确定电机应该采取的工作模式和参数。

3.发出控制信号:控制器根据决策结果发出相应的控制信号。

4.控制电机:执行器接收控制器发出的控制信号,将其转换为电机所需的驱动力,控制电机正常工作。

5.监测与反馈:控制器持续监测电机的工作状态,并根据传感器的反馈信号进行实时调节和控制。

三、电机控制系统的应用电机控制系统广泛应用于各种工业领域和生活场景。

以下列举了几个常见的应用领域:1.机械制造:电机控制系统在机械制造中起到关键作用。

它可以控制机床、输送设备、装配线等机械设备的运行,实现精确的加工和组装。

2.自动化生产线:电机控制系统被广泛应用于自动化生产线。

它可以实现对生产线上的各种机械设备的自动控制和调节,提高生产效率和产品质量。

3.物流仓储:电机控制系统在物流仓储领域也有重要应用。

它可以控制货物的输送、分拣和储存,实现高效的物流管理。

4.汽车制造:电机控制系统在汽车制造中扮演重要角色。

它可以控制汽车的发动机、制动系统、转向系统等关键部件,实现对汽车性能和安全的控制和调节。

电机驱动系统(完整)

电机驱动系统(完整)

八、开关磁阻电机控制系统
1. 开关磁阻电机结构
定、转子为结构双凸结构。 定、转子齿满足错位原理, 即错开1/m转子齿距。 通电一周,转过一个转子齿。 需要转子位置传感器。
6/4极的开关磁阻电动机
2. 开关磁阻电动机工作原理
靠磁通收缩产生转矩
转矩:
开关磁阻电机的 转矩瞬时值正比于 电流的平方, 也正比于电感对转 子位置角的变化率。
+
+C
-C
PWM 输入
电动“1” 回馈制动“ 0”
驱动信号 输出
6. 无刷直流电机及其控制系统的优缺点
优点: 1. 具有直流电机的控制特性。 2. 控制相对简单。 3. 电机效率高,体积小。
缺点: 1. 由于永磁材料贵,电机价格较贵。 2. 过热容易导致永久性失磁。 3. 弱磁运行较困难。 4. 需要转子位置传感器。
功率变换器主电路
交流电机电枢绕组
六、无刷直流电机控制系统
1. 系统构成
三相功率 变换器
控制电路 控制器
永磁 同步电机
转子位置 传感器
自控式永磁 同步电机

2.无刷直流电机与永磁同步电机差别
B0(e0)
永磁同步电机
0
无刷直流电机
2π ωt
一对极下不同的气隙磁密分布图
3.无刷直流电机工作原理
有6个定子空间磁势。
A iA
根据转子位置传感器检
测到的转子位置和要求
FBA
FCA
转向来决定产生哪一个
X
磁势。
产生的平均转矩最大。 FBC
S
Z
iC
C
FAC
F0
N
FCB
Y
iB

4.2任务二 驱动电机及控制系统结构原理

4.2任务二 驱动电机及控制系统结构原理

任务二 驱动电机及控制系统结构原理
1.驱动电机系统 动力电池的高压直流电输送至电机控制器,电机控制器将直流电转换为交流电输送 给驱动电机。
任务二 驱动电机及控制系统结构原理
1.驱动电机系统 在再生能量阶段,通过车轮的旋转带动电机转动。此时电动机转为发电机的功能, 由电机控制器将电机产生的交流电转为直流电,然后向动力电池充电。
任务二 驱动电机及控制系统结构原理
2.电机控制器 (3)电机控制器 电机控制器通过脉冲宽度调制PWM的方式控制IGBT工作,从而将电流从DC转换 到AC(电池到驱动电机)或者从AC转化到DC(驱动电机到电池)。
任务二 驱动电机及控制系统结构原理 3.电机系统运行数据分析
任务二 驱动电机及控制系统结构原理 3.电机系统运行数据分析
目录
CONTENTS
任务二 驱动电机及控制系统结构原理
任务二 驱动电机及控制系统结构原理
学习目标 1.了解驱动电机及控制系统基本结构 2.了解电机控制器的功能及结构原理 3.能够分析驱动电机系统的运行数据
任务二 驱动电机及控制系统结构原理
一、相关知识 1.驱动电机系统 新能源电动汽车的驱动电机系统主要由驱动电动机DM和电机控制器MCU组成, 电机系统通过高低压线束、冷却管路与整车其它系统进行连接。
任务二 驱动电机及控制系统结构原理
1.驱动电机系统 (3)旋转变压器 旋转变压器是一种电磁式传感器,又称作同步分解器,简称旋变。用来测量驱动电 机的转轴角位移和角速度。由激励绕组、余弦绕组和正弦绕组3个线圈组成。
任务二 驱动电机及控制系统结构原理
2.电机控制器 (1)电机控制器功能 电机控制器是驱动电机系统的控制中心,又称智能功率模块,通常简称为MCU。 主要功能是控制电机的旋转速度、旋转方向以及再生能量回收。此外,电机控制器 还要对电流传感器、电压传感器、温度传感器等输入信号进行处理,并将驱动电机 系统的运行状态通过CAN总线发送给整车控制器。

新能源汽车驱动电机与控制技术 模块二 电机学基础知识

新能源汽车驱动电机与控制技术 模块二 电机学基础知识
单位输出功率的相对成本比较 控制器相对价格比较 坚固及可靠性 功率密度 转矩转速特性 转速范围 易操作性 可靠性 结构坚固型 尺寸及质量 成本 控制器成本
4000-6000
1.0 1.0 良 差 一般 4000-6000 最好 差 差 大、重 高 低
4000-10000
1.0-1.5 2.5 良 好 好 4000-15000 好 一般 一般 小、轻 高 高
9000-15000
0.8-1.2 3.5 优 一般 好 9000-15000 好 好 好 一般、一般 低 高
<15000
0.6-1.0 4.5 优 一般 好 〉15000 好 好 好 小、轻 最低 一般
二、新能源汽车常用电机驱动系统 (七)各种电机的比较 各种电机在我国的发展现状:
(1)交流异步电机驱动系统我国已建立了具有自主知识产权异步电机驱动 系统的开发平台,形成了小批量生产的开发、制造、试验及服务体系;产品 性能基本满足整车需求,大功率异步电机系统已广泛应用于各类电动客车; 通过示范运行和小规模市场化应用,产品可靠性得到了初步验证。
二、新能源汽车常用电机驱动系统 (8)瞬时功率大,过载能力强,要保证汽车具有4~5倍的过载能力,以满足短 时内加速行驶与最大爬坡的要求。 (9)环境适应性好,要适应汽车本身行驶的不同区域环境,即使在较恶劣的环境 中也能够正常工作,具有良好的耐高温、耐潮湿性能。 (10)制动再生效率高,在汽车减速时,能够实现反馈制动,将能量回收并反馈 回电池,使得电动汽车具有最佳能量利用率。 (11)其他:结构简单,价格低廉,适合大批量生产,运行时噪声低,使用维修 方便。 (12)与一般工业用电机不同,用于汽车的驱动电机应具有调速范围宽、起动转 矩大、后备功率高、效率高的特性,此外,还要求可靠性高、耐高温及耐潮、结 构简单、成本低、维护简单、适合大规模生产等。未来我国电动汽车用驱动电机 系统将朝着永磁化、数字化和集成化方向发展。

电机二次控制原理

电机二次控制原理
基本原理
电机二次控制基于电机的电磁原理, 通过改变电机的输入电压、电流或频 率等参数,实现对电机的运行状态的 控制。
电机二次控制的意义
01
02
03
提高电机运行效率
通过精确控制电机的输入 参数,使电机在最佳状态 下运行,从而提高电机的 运行效率。
实现电机精确控制
电机二次控制可以实现电 机的速度、位置、转矩等 参数的精确控制,满足各 种复杂应用场景的需求。
轨道交通
电机二次控制在轨道交通领域应用广泛,如地铁、 轻轨等,实现列车的精确控制和安全运行。
3
航空航天
电机二次控制应用于航空航天领域,如飞机、卫 星等,实现高精度、高可靠性的运动控制。
新能源领域
风力发电
电机二次控制应用于风力发电系统,实现风机的最大功率点跟踪 和稳定运行。
太阳能发电
电机二次控制在太阳能发电系统中发挥重要作用,实现太阳能板的 最优角度调整和最大功率输出。
储能系统
电机二次控制应用于储能系统,如电池储能、飞轮储能等,实现能 量的高效存储和释放。
其他领域
智能家居
电机二次控制应用于智 能家居系统,如智能窗 帘、智能门窗等,实现 家居环境的智能化和便 捷化。
医疗器械
电机二次控制在医疗器 械中应用广泛,如手术 机器人、电动轮椅等, 提高医疗服务的效率和 质量。
电机二次控制原理
contents
目录
• 电机二次控制概述 • 电机二次控制的核心技术 • 电机二次控制的实现方式 • 电机二次控制的应用领域 • 电机二次控制的挑战与发展趋势
01 电机二次控制概述
定义与基本原理
电机二次控制定义
在电机驱动系统中,通过控制器对电 机进行速度、位置、转矩等参数的精 确控制,实现电机的高效、稳定运行 。
  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)。
485-
HVIL1(+L1)
HVIL2(+L2)
说明 电机旋转变压器接口
控制电源接口 CAN总线接口 电机温度传感器接口 RS485总线接口 高低压互锁接口
1
12
13
23
24
35
35PIN
建议检修时先确认插件是否
连接到位,是否有“退针” 现象。
14
驱动电机控制器低压接口定义
北京信息职业技术学院 交通工程系
编号 12 11 35 34 23 22 33 24 1 32 31 30
29
10
9
28
8
7
15
26
信号名称 激励绕组R1 激励绕组R2 余弦绕组S1 余弦绕组S3 正弦绕组S2 正弦绕组S4
屏蔽层 12V_GND
12V+ CAN_H CAN_L CAN_PB CAN_SHIELD
TH
TL
屏蔽层
485+
电机控制器故障排除视频
6
一、电机控制器的工作原理
电机驱动电路 1 电路的结构及工作原理(电容)
电动汽车电机系统检测与维修
电动汽车的电机驱动系统
7
北京信息职业技术学院 交通工程系
电动汽车电机系统检测与维修
旋转变压器:用以检测电机转子位置,控制器解码后可以 获知电机转子位置和转速; 温度传感器:用以检测电机的绕组温度,控制器可以保护 电机避免过热。
旋变
PT1000 温度传感器
8
北京信息职业技术学院 交通工程系
旋转变压器
电动汽车电机系统检测与维修
9
北京信息职业技术学院 交通工程系
电动汽车电机系统检测与维修 2、电机温度传感器
电机温度传感器功用:检测电机定子绕组的温度,并提供散热风扇启动的信号 之一 温度传感器阻值:PT1000型热敏电阻
编号 G H
学 目
教学重点:电机控制器的工作原理

教学难点:电动汽车的驱动方法。
4
北京信息职业技术学院 汽车工程系
《电动汽车电机控制系统检测与维修》

学习任务
要 1.电机控制器的工作原理;

容 2.电动汽车的控制。
教学目标 主要内容 学习小结 学习检测
5
北京信息职业技术学院 汽车工程系
《电动汽车电机控制系统检测与维修》
掌握电机驱动控制系统的工作原理。


➢ 能力目标:
能正确说出电动汽车的驱动控制方法。
➢ 素质目标:
1、培养学生自主学习、查找资料、制定计划的能力;
2、培养学生具备从事汽车行业工作的职业素养。
3
北京信息职业技术学院 汽车工程系
《电动汽车电机控制系统检测与维修》
教学目标 主要内容 学习小结 学习检测


作业



写出电机控制器的工作原理。
21
北京信息职业技术学院 汽车工程系
《电动汽车电机控制系统检测与维修》
今天你有收获吗?
Thank You
22
zhangyongxin@bitc.e
北京信息职业技术学院 汽车工程系
TH0 TL0 HVIL1(+L1) HVIL2(+L2)
电机旋转变压器接口
电机温度接口 高低压互锁接口
建议检修时先确认插件是
否连接到位,是否有“退针” 现象。
驱动电机低压接口定义
13
北京信息职业技术学院 交通工程系
电动汽车电机系统检测与维修
驱动电机控制器低压插件
型号
AMP 35pin C-776163-1
19
北京信息职业技术学院 交通工程系
《电动汽车电机控制系统检测与维修》
教学目标 主要内容 学习小结 学习检测


小 结
本次课我们主要学习了以下内容:
一、学习了电机控制器的工作原理;
二、学习了电动汽车的控制。
20
北京信息职业技术学院 汽车工程系
《电动汽车电机控制系统检测与维修》
教学目标 主要内容 学习小结 学习检测
信号名称 TH0 TL0
说明
电机温度传感器接 口
10
北京信息职业技术学院 交通工程系
电动汽车电机系统检测与维修
北汽EV200 驱动电机控制器技术参数
技术指标 直流输入电压 工作电压范围 控制电源 控制电源电压范围
标称容量 重量
技术参数 336V 265~410V 12V 9~16V(所有控制器具有低 压电路控制)
《电动汽车电机控制系统检测与维修》
主讲:张永新
1
北京信息职业技术学院 交通工程系
《电动汽车电机控制系统检测与维修》
电机驱动控制系统(二)
教学目标
主要内容
学习小结
学习检测
2
目录
北京信息职业技术学院 汽车工程系
《电习小结 学习检测
➢ 知识目标:


运行方向控制:通过改变逆变器中IGBT的导通顺序就可以 改变输出三相交流电的相序,即改变了电动机定子三相 绕组所接交流电的相序,三相异步电动机反转,从而改 变汽车的运行方向。
18
北京信息职业技术学院 交通工程系
电动汽车电机系统检测与维修
驱动与制动控制
驱动时:动力电池提供直流电,经高压分配器到电机控制 器,电机控制器中的逆变器将直流电转换为电压频率可调 的三相交流电,供给驱动电机,驱动电机将电能变为动能 驱动车轮运行。 再生制动(能量回馈)时:电机转子的永磁场轴线超前于 定子旋转磁场的轴线,转子拖着定子旋转磁场转,电磁吸 力方向发生变化,即与旋转方向相反起制动作用,同时电 机做发电机运行把动能变成电能产生三相交流电,逆变器 将三相交流电变为直流电,经高压分配器反馈回蓄电池。 既节约了电能又减少了刹车片的磨耗。
FC充、放电电路
电动汽车电机系统检测与维修
15
北京信息职业技术学院 交通工程系
小结
16
电动汽车电机系统检测与维修
北京信息职业技术学院 交通工程系
电动汽车电机系统检测与维修
17
北京信息职业技术学院 交通工程系
二、电动汽车的控制
电动汽车电机系统检测与维修
电动汽车的控制
运行速度控制:采用PWM控制改变逆变器输出的三相交流 电的电压和频率就可以改变电机的转速,从而对汽车进 行调速。
85kVA 9kg
11
北京信息职业技术学院 交通工程系
电动汽车电机系统检测与维修
12
北京信息职业技术学院 交通工程系
驱动电机低压插件
19PIN
电动汽车电机系统检测与维修
连接器型号
编号
信号名称
说明
A
激励绕组R1
B
激励绕组R2
C
D
Amphenol RTOW01419PN03
E
F
G
H
L
M
余弦绕组S1 余弦绕组S3 正弦绕组S2 正弦绕组S4
相关文档
最新文档