新能源汽车驱动电机及其控制ppt课件讲解学习
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电动汽车驱动电机ppt课件
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第三章
驱动电机系统控制策略简介
驱动电机系统下电流程
27
第三章
驱动电机系统控制策略简介
驱动电机系统驱动模式
整车控制器根据车辆运行的不同情况，包括车速、挡位、电池 SOC值来决定，电机输出扭矩/功率。
当电机控制器从整车控制器处得到扭矩输出命令时，将动力电池 提供的直流电，转化成三相正弦交流电,驱动电机输出扭矩，通过机械 传输来驱动车辆。
9
第二章
驱动电机系统关键部件简介
C33DB 驱动电机控制器结构
10
第二章
驱动电机系统关键部件简介
C33DB 驱动电机控制器结构
11
第二章
驱动电机系统关键部件简介
C33DB 驱动电机控制器主要零件
12
第二章
驱动电机系统关键部件简介
C33DB驱动电机系统工作原理
在驱动电机系统中，驱动电机的输出动作主要是靠控制单元给定命令执 行，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。
CAN总线接口
29 CAN_SHIELD
10
TH
9
TL
电机温度传感器接口
28
屏蔽层
8
485+
7
485-
RS485总线接口
15 HVIL1(+L1) 26 HVIL2(+L2)
高低压互锁接口
19
第二章
驱动电机系统关键部件简介
检修——驱动电机控制器低压插件
建议检修时先确认插件是否连接到位，是否有“退针”现象。
20
第二章
驱动电机系统关键部件简介
检修——确认高压动力线束连接
《新能源汽车驱动电机及控制技术》课件——2.驱动电机
此外，直流电机运转时电刷冒出的火花，不仅造 成转子发热、能量浪费、散热难度增加等，还会 造成高频电磁干扰，影响整车性能。目前，新能 源汽车已经基本不再使用直流电机。
相关知识
2.1.2 驱动电机的特点及应用
三相异步电机运行可靠，且相对永磁同步电机具有价格 优势。与同功率的直流电机相比，三相异步电机的效率 更高，质量减少了二分之一左右。如果采用矢量控制， 三相异步电机可以获得与直流电机相媲美的可控性和更 宽的调速范围。
达成目标
（1）了解驱动电机的分类与特点。 （2）熟悉驱动电机的技术参数与性能要求。 （3）掌握永磁同步电机的结构与工作原理。 （4）掌握三相异步电机的结构与工作原理。
（1）弘扬科学严谨、精益求精、追求卓越的工 匠精神。 （2）养成好学上进、开拓创新的工作作风，具 备良好的人文素养和职业道德。 （3）增强规范操作、安全操作的意识。
（1）会对永磁同步电机进行性能检测、故障诊断。 （2）会对三相异步电机进行故障诊断、拆装。
相关知识
驱动电机认知 永磁同步电机检修 三相异步电机检修
任务引入——打破固论，新能源SUV 征服沙漠
传统SUV
每年秋季的沙漠都不寂寞，越野爱好者们 会来到这里一展身手。在沙漠越野的赛道 上，当传统SUV还在纠结如何取舍适时四 驱和全时四驱时，曾经只能在各大城市道 路上活跃的新能源SUV已经凭借双电机全 时四驱技术成为新的沙漠英雄，如比亚迪 唐DM和宋Pro DM。
相关知识
按运转速度划分
低速电机 中速电机 高速电机
按转速能否调 节划分
恒速电机 调速电机
按结构和工作 原理划分
直流电机 交流电机
相关知识
2.1.1 驱动电机的分类
01 低速电机
转速通常为3 000～6 000 r/min。低速电机的缺点是尺寸大、控制器 尺寸较大、内部损耗大等，优点是其变速器的速比较小，结构简单。 低速电机因转动惯量较大、反应较慢，而不太适用于新能源汽车。
相关知识
2.1.2 驱动电机的特点及应用
三相异步电机运行可靠，且相对永磁同步电机具有价格 优势。与同功率的直流电机相比，三相异步电机的效率 更高，质量减少了二分之一左右。如果采用矢量控制， 三相异步电机可以获得与直流电机相媲美的可控性和更 宽的调速范围。
达成目标
（1）了解驱动电机的分类与特点。 （2）熟悉驱动电机的技术参数与性能要求。 （3）掌握永磁同步电机的结构与工作原理。 （4）掌握三相异步电机的结构与工作原理。
（1）弘扬科学严谨、精益求精、追求卓越的工 匠精神。 （2）养成好学上进、开拓创新的工作作风，具 备良好的人文素养和职业道德。 （3）增强规范操作、安全操作的意识。
（1）会对永磁同步电机进行性能检测、故障诊断。 （2）会对三相异步电机进行故障诊断、拆装。
相关知识
驱动电机认知 永磁同步电机检修 三相异步电机检修
任务引入——打破固论，新能源SUV 征服沙漠
传统SUV
每年秋季的沙漠都不寂寞，越野爱好者们 会来到这里一展身手。在沙漠越野的赛道 上，当传统SUV还在纠结如何取舍适时四 驱和全时四驱时，曾经只能在各大城市道 路上活跃的新能源SUV已经凭借双电机全 时四驱技术成为新的沙漠英雄，如比亚迪 唐DM和宋Pro DM。
相关知识
按运转速度划分
低速电机 中速电机 高速电机
按转速能否调 节划分
恒速电机 调速电机
按结构和工作 原理划分
直流电机 交流电机
相关知识
2.1.1 驱动电机的分类
01 低速电机
转速通常为3 000～6 000 r/min。低速电机的缺点是尺寸大、控制器 尺寸较大、内部损耗大等，优点是其变速器的速比较小，结构简单。 低速电机因转动惯量较大、反应较慢，而不太适用于新能源汽车。
新能源汽车驱动电机及控制系统检修课件 学习情境5：电机控制器
任 务 1 ： 认识电机控制器
5.1.1 电 机 控制 器 概 述
2. 逆变器
（5）电容器 主电路电容器有平滑电容器和滤波电容器，前者用于平滑电机控制用电压，而后者主要用于高/电池的脉动平稳 化。这些电容器由于具有等效串联电阻低、耐压能力强、寿命期限长、耐温特性良好等优点，采用薄膜电容器的情 况有所增加，电容器元器件中，通过采用薄聚丙烯膜，可以实现电容器装置的小型化。单位体积的静电容量与薄膜 厚度的二次方大致成正比，因此，薄膜化对于实现小型、轻量化来说是最为有效的手段。另外，可以通过开发各种 蒸镀方式，以最佳形式来应对较大的脉动和实现高安全性(自我保障功能)。，
目前使用在纯电动汽车上的驱动电机管理模块主要有两种类型:一种是仅用于控制驱动电机的，即MCU;另一种 是具有集成控制功能的驱动电机管理模块，即MCU与DC-DC转换器功能，这类驱动电机管理模块也被称为电力控制 单元。
任 务 1 ： 认识电机控制器
5.1.1 电 机 控 制 器 概 述 2. 逆变器
任 务 1 ： 认识电机控制器
5.1.4 吉 利 帝 豪 E V 4 5 0 电 机 控 制 器 功 能
( 1 )转矩控制模式 电机控制系统控制电机轴向四象限的转矩。由于没有转矩传感器，转矩指令( 由整车控制器发送)被转换成 为电流指令，并进行闭环控制。转矩控制模式只有在获得正确的初始偏移角度时才能进行。 (2)静态模式. 静态模式在电机控制器处于被动状态(待机状态)或故障状态时被激活。 (3)主动放电模式 主动放电用于高压直流端电容的快速放电。主动放电指令来自整车控制器的指令或由电机控制器内部故障 触发。
任 务 1 ： 认识电机控制器
5.1.1 电 机 控 制 器 概 述
3. DC-DC转换器
新能源汽车驱动电机及其控制培训课件(ppt 54页)
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
目前电动汽车基本上使用交流异步电机和永磁同步电机两种。
2020/4/20
7
汽车驱动电机概述—电机控制系统
2020/4/20
8
汽车驱动电机概述—电机控制系统
2020/4/20
9
汽车驱动电机概述—电机控制系统
2020/4/20
10
汽车驱动电机概述—电机控制系统
2020/4/20
11
汽车驱动电机概述—电机控制系统
2020/4/20
4
汽车驱动电机概述—驱动电机的特性 （1）体积小，质量轻，功率密度大； （2）效率高，高效区广； （3）恒功率范围广； （4）高安全性、舒适性； （5）可有效回收能量
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5
汽车驱动电机概述—电机分类
正弦波无刷直流电机（BLAC）=三相交流永磁同步电机（PMSM）
2020/4/20
小结
•本节讲述了驱动电机的类型及电机控制系统的总 体结构，本节需要注意的是电机控制系统总体构造。
2020/4/20
12
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
新能源汽车驱动电机及其控制(PPT 54页)
驱动电机的结构原理-三相异步电机原理
小结
• 本节讲述了永磁同步电动机的结构和原理，需要注 意的是电机的不同运行状态。
2020/5/30
33
驱动电机的结构原理-直流电机
2020/5/30
34
驱动电机的结构原理-开关磁阻电机
2020/5/30
35
分组演练、测试
第1、2组按照工单完成电机控制台架的认识和测试任务； 第3、4组使用实车操作。操作内容： 1、举升比亚迪e5轿车，观察电机及电机控制器的安装 位置； 2、举升车辆，分别变换前进、倒档，加速，松开加速踏 板，踩下制动踏板，观察电机的各种运行状态。
2020/5/30
40
逆变器的结构原理
2020/5/30
41
逆变器的结构原理
2020/5/30
42
逆变器的结构原理
2020/5/30
43
逆变器的结构原理
2020/5/30
44
逆变器的结构原理
2020/5/30
45
驱动电机的结构原理-三相异步电机原理
小结
• 本节讲述了使用IGBT进行逆变的原理，需要注意的 是了其基本原理。
6
汽车驱动电机概述—电机分类
1、直流电机
优点：调速性能良好；起动性能好；具有较宽的恒功率范围；控制较为简单； 价格便宜。缺点：效率低；维护工作量大；转速低；质量和体积大
应用：巡逻车、电动观光车、电动叉车等
2、交流异步电机：
优点：效率高、成本低 、结构简单、制造方便、可靠性好；缺点：体积大、质 量大、功率密度低
目前电动汽车基本上使用交流异步电机和永磁同步电机两种。
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汽车驱动电机概述—电机控制系统
(完整PPT)新能源汽车驱动电机及其控制
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逆变器的结构原理
2020/2/6
41
逆变器的结构原理
2020/2/6
42
逆变器的结构原理
2020/2/6
43
逆变器的结构原理
2020/2/6
44
逆变器的结构原理
2020/2/6
45
驱动电机的结构原理-三相异步电机原理
小结
• 本节讲述了使用IGBT进行逆变的原理，需要注意的 是了其基本原理。
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汽车驱动电机概述—电机分类
1、直流电机
优点：调速性能良好；起动性能好；具有较宽的恒功率范围；控制较为简单； 价格便宜。缺点：效率低；维护工作量大；转速低；质量和体积大
应用：巡逻车、电动观光车、电动叉车等
2、交流异步电机：
优点：效率高、成本低 、结构简单、制造方便、可靠性好；缺点：体积大、质 量大、功率密度低
2020/2/6
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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
2020/2/6
47
电机检测与故障分析（比亚迪e5）
2020/2/6
48
电机检测与故障分析（知豆D2）
2020/2/6
49
电机检测与故障分析（知豆D2）
2020/2/6
50
电机检测与故障分析（EV200）
2020/2/6
18
驱动电机的结构原理-三相异步电机原理
2020/2/6
19
驱动电机的结构原理-三相异步电机原理
2020/2/6
20
驱动电机的结构原理-三相异步电机原理
2020/2/6
4新能源汽车驱动电机及控制系统 PPT
（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。
（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。
3.电机及分类
4.驱动电机主要性能指标及特点 （1）主要性能指标
（2）各种驱动电机的基本性能比较
大家应该也有点累了，稍作休息
大家有疑问的，可以询问和交流
5.电机中所用的材料
电机中使用的材料主要包括:导电材料、导磁材料、绝缘 材料、结构材料等。导电材料为紫铜线、铝线，用于制成电 机绕组。导磁材料主要是0.35或0.5mm厚的硅钢片叠成,构成 电机磁路。绝缘材料用来把导电体之间、导电体与铁磁体之 间绝缘开来，绝缘等级与允许温度对应关系如表4-3所示。结 构材料是制造电机所需要的其它金属材料。
4.2 直流电机
直流电机由于存在调速性能好、过载能力强、控制简 单等优势，曾在调速电机领域独占鳌头，20世纪70年代前， 对调速性能要求较高场合均采用直流电机。也是电动车辆 应用最早较广泛的电机。但由于存在换向火花、电刷磨损 及电机本身结构复杂等问题，随着交流变频调速技术发展， 交流调速电机后来居上。目前城市无轨电车和电动叉车等 场合还较多采用直流驱动系统虽直流电机应用在逐年减少， 但它包含了电力调速系统最基础的理论，即仍有必要来分 析讨论。并对由蓄电池提供直流电源的车辆，也有可能设 法以适当简化驱动器来降低成本。
（4）易磨损 由于存在电刷、 换向器等易损件, 所以必须进行定期维护
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。
（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。
3.电机及分类
4.驱动电机主要性能指标及特点 （1）主要性能指标
（2）各种驱动电机的基本性能比较
大家应该也有点累了，稍作休息
大家有疑问的，可以询问和交流
5.电机中所用的材料
电机中使用的材料主要包括:导电材料、导磁材料、绝缘 材料、结构材料等。导电材料为紫铜线、铝线，用于制成电 机绕组。导磁材料主要是0.35或0.5mm厚的硅钢片叠成,构成 电机磁路。绝缘材料用来把导电体之间、导电体与铁磁体之 间绝缘开来，绝缘等级与允许温度对应关系如表4-3所示。结 构材料是制造电机所需要的其它金属材料。
4.2 直流电机
直流电机由于存在调速性能好、过载能力强、控制简 单等优势，曾在调速电机领域独占鳌头，20世纪70年代前， 对调速性能要求较高场合均采用直流电机。也是电动车辆 应用最早较广泛的电机。但由于存在换向火花、电刷磨损 及电机本身结构复杂等问题，随着交流变频调速技术发展， 交流调速电机后来居上。目前城市无轨电车和电动叉车等 场合还较多采用直流驱动系统虽直流电机应用在逐年减少， 但它包含了电力调速系统最基础的理论，即仍有必要来分 析讨论。并对由蓄电池提供直流电源的车辆，也有可能设 法以适当简化驱动器来降低成本。
（4）易磨损 由于存在电刷、 换向器等易损件, 所以必须进行定期维护
新能源汽车概论 任务2 了解新能源汽车电机驱动系统 教学PPT课件
授之以技
（2） 在起动电池亏电时，DC会给 起动电池充电，保证起动电池一直有电。
授之以技
四、 电机
提供的动力蓄转矩经传动系统的 传递作用于驱动轮，驱动车轮行驶。
授之以技
五、 动力线
动力线用于所有电压电流的传递。
授之以技 模块二 以北汽EV160为例，讲述新能源高压驱动系统
授之以技
一、 电机
任务二 了解新能源汽车电机驱动系统
（二） 电机驱动系统相关术语
（1）额定功率： 在额定条件下的输出功率。 （2）峰值功率： 在规定的持续时间内，电机允许的最大输出功率。 （3）额定转速： 额定功率下电机的转速。 （4）最高工作转速： 相应于电动汽车最高设计车速的电机转速。 （5）额定转矩： 电机在额定功率和额定转速下的输出转矩。 （6）峰值转矩： 电机在规定的持续时间内允许输出的最大转矩。 （7）电机及控制器整体效率： 电机转输轴输出功率除以控制器输入功率再乘 以100%。
任务二 了解新能源汽车电机驱动系统
2. 下一代电驱动系统的研究与开发 （1） 开展电机、减速装置、制动器和轮毂的一体化结构设计技术研究，研究 高密度高效率控制技术、冷却与热管理技术、NVH技术、新结构新材料应用技术等。 （2） 研究多相电机高密度高效率设计技术、电机驱动及控制技术、系统集成 设计、热管理及容错技术等。 （3） 研究机电耦合动力系统总成及其控制单元、电机协调控制技术、电机与 变速器结构集成及其附件设计、系统热分析与热管理系统设计等。
任务二 了解新能源汽车电机驱动系统
电机驱动系统主要由电机、电机控制器、动力分配装置和冷却系统组成。
任务二 了解新能源汽车电机驱动系统
电机控制器主要是将外界输入的信号进行处理并转换成驱动电机功率信号。 电机是将电机控制器传输过来的电能转换成机械能传输给动力分配装置。 动力分配装置将电机传输过来的机械能分配给车轮行驶。 电驱冷却系统是对整个电机驱动系统进行冷却，保证电机驱动系统温度在正常 的工作范围内。
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5/25/2020
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汽车驱动电机概述—驱动电机的特性 （1）体积小，质量轻，功率密度大； （2）效率高，高效区广； （3）恒功率范围广； （4）高安全性、舒适性； （5）可有效回收能量
5/25/2020
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汽车驱动电机概述—电机分类
正弦波无刷直流电机（BLAC）=三相交流永磁同步电机（PMSM）
5/25/2020
5/25/2020
18
驱动电机的结构原理-三相异步电机原理
5/25/2020
19
驱动电机的结构原理-三相异步电机原理
5/25/2020
20
驱动电机的结构原理-三相异步电机原理
5/25/2020
21
驱动电机的结构原理-三相异步电机原理
5/25/2020
22
驱动电机的结构原理-三相异步电机原理
驱动电机的结构原理-三相异步电机原理
小结
• 本节讲述了永磁同步电动机的结构和原理，需要注 意的是电机的不同运行状态。
5/25/2020
33
驱动电机的结构原理-直流电机
5/25/2020
34
驱动电机的结构原理-开关磁阻电机
5/25/2020
35
分组演练、测试
第1、2组按照工单完成电机控制台架的认识和测试任务； 第3、4组使用实车操作。操作内容： 1、举升比亚迪e5轿车，观察电机及电机控制器的安装 位置； 2、举升车辆，分别变换前进、倒档，加速，松开加速踏 板，踩下制动踏板，观察电机的各种运行状态。
5/25/2020
23
驱动电机的结构原理-三相异步电机原理
5/25/2020
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驱动电机的结构原理-三相异步电机原理
小结
•本节讲述了交流电动机的结构和原理，需要注意 的是旋转磁场是如何产生的。
5/25/2020
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驱动电机的结构原理-永磁同步电动机
5/25/2020
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驱动电机的结构原理-永磁同步电动
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汽车驱动电机概述—电机分类
1、直流电机
优点：调速性能良好；起动性能好；具有较宽的恒功率范围；控制较为简单； 价格便宜。缺点：效率低；维护工作量大；转速低；质量和体积大
应用：巡逻车、电动观光车、电动叉车等
2、交流异步电机：
优点：效率高、成本低 、结构简单、制造方便、可靠性好；缺点：体积大、质 量大、功率密度低
5/25/2020
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电机检测与故障分析
5/25/2020
52
测试、总结 完成考试（界面右上角）--7.16驱动电机及其控制测试。 根据考试题的结果进行总结
5/25/2020
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小结
•本节讲述了驱动电机的类型及电机控制系统的总 体结构，本节需要注意的是电机控制系统总体构造。
5/25/2020
12
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
5/25/2020
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驱动电机的结构原理-三相异步电机 ▪ 三相鼠笼型异步电动机
5/25/2020
目前电动汽车基本上使用交流异步电机和永磁同步电机两种。
5/25/2020
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汽车驱动电机概述—电机控制系统
5/25/2020
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汽车驱动电机概述—电机控制系统
5/25/2020
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汽车驱动电机概述—电机控制系统
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汽车驱动电机概述—电机控制系统
5/25/2020
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汽车驱动电机概述—电机控制系统
5/25/2020
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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
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47
电机检测与故障分析（比亚迪e5）
5/25/2020
48
电机检测与故障分析（知豆D2）
5/25/2020
49
电机检测与故障分析（知豆D2）
5/25/2020
50
电机检测与故障分析（EV200）
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
新能源汽车 驱动电机及其控制
1
主要内容
1
汽车驱动电机概述
2
驱动电机的Байду номын сангаас构原理
3
逆变器的结构原理
4
电机检测与故障分析
5/25/2020
2
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
5/25/2020
3
汽车驱动电机概述
电动汽车驱动电机是指应用于电动汽车上，用于驱 动车轮运动的电机。(区别于伺服电机）
5/25/2020
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逆变器的结构原理
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逆变器的结构原理
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逆变器的结构原理
5/25/2020
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逆变器的结构原理
5/25/2020
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逆变器的结构原理
5/25/2020
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驱动电机的结构原理-三相异步电机原理
小结
• 本节讲述了使用IGBT进行逆变的原理，需要注意的 是了其基本原理。
请完成1.3.2、1.3.3测试题 讲解测试题
5/25/2020
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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
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逆变器的结构原理
5/25/2020
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逆变器的结构原理 绝缘栅双极型晶体管IGBT
5/25/2020
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逆变器的结构原理
5/25/2020
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驱动电机的结构原理-永磁同步电动
5/25/2020
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驱动电机的结构原理-永磁同步电动
5/25/2020
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驱动电机的结构原理-永磁同步电动
5/25/2020
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驱动电机的结构原理-永磁同步电动
5/25/2020
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驱动电机的结构原理-永磁同步电动
5/25/2020
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驱动电机的结构原理-三相异步电机
5/25/2020
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驱动电机的结构原理-三相异步电机
定子铁芯的槽内嵌放着定子绕组，即三相交流绕组， 接入三相交流电源就可产生旋转磁场。
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驱动电机的结构原理-三相异步电机
每对称的两根导线通过短路环组成一个单匝线圈
5/25/2020
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驱动电机的结构原理-三相异步电机原理