电机及其控制器系统知识培训
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三相异步电动机基础知识培训
高能源利用效率。
环保技术
在环保要求日益严格的背景下，三相异步电动机的环保技术也得到了广泛应用。例如， 采用低噪音设计、减少电磁干扰、降低废热排放等措施，以减少对环境的负面影响。
智能化技术
智能控制
通过引入先进的控制算法和传感器技术，实现对三相异步电动机的智能控制。这有助于提高电机的运行稳定性和 效率，同时降低维护成本。
作用
工作原理
定子是三相异步电动机的固定部分， 主要作用是产生磁场。
当三相电流通过定子绕组时，会在定 子铁芯中产生旋转磁场，使转子旋转。
组成
定子由机座、定子铁芯和定子绕组组 成。机座是电动机的外壳，定子铁芯 是电动机的磁路部分，定子绕组则是 电动机的电路部分。
转子
作用
转子是三相异步电动机的旋转部 分，主要作用是在旋转磁场的作
三相异步电动机基础 知识培训
目录
• 三相异步电动机简介 • 三相异步电动机的结构 • 三相异步电动机的运行与控制 • 三相异步电动机的维护与故障处理
目录
• 三相异步电动机的选型与计算 • 三相异步电动机的发展趋势与新技术
01
三相异步电动机简介
定义与工作原理
定义
三相异步电动机是一种利用三相交流电产生旋转磁场的电动机，通过该磁场与 转子上的导体相互作用，使转子转动。
停车
停车时，应先切断电源，使电动机失去电源，转子停止转动 。对于需要快速停止的情况，可以使用制动器或反向电源来 快速停车。
调速与控制
调速
三相异步电动机的调速可以通过改变电源的电压或频率来实现。通过调节电源的 电压，可以改变电动机的转矩和转速；通过调节电源的频率，可以改变电动机的 同步转速。
控制
三相异步电动机的控制可以通过各种控制器来实现，如继电器控制器、变频器和 可ห้องสมุดไป่ตู้程控制器等。控制器可以根据输入的信号或程序来控制电动机的启动、停止 、调速和方向等。
环保技术
在环保要求日益严格的背景下，三相异步电动机的环保技术也得到了广泛应用。例如， 采用低噪音设计、减少电磁干扰、降低废热排放等措施，以减少对环境的负面影响。
智能化技术
智能控制
通过引入先进的控制算法和传感器技术，实现对三相异步电动机的智能控制。这有助于提高电机的运行稳定性和 效率，同时降低维护成本。
作用
工作原理
定子是三相异步电动机的固定部分， 主要作用是产生磁场。
当三相电流通过定子绕组时，会在定 子铁芯中产生旋转磁场，使转子旋转。
组成
定子由机座、定子铁芯和定子绕组组 成。机座是电动机的外壳，定子铁芯 是电动机的磁路部分，定子绕组则是 电动机的电路部分。
转子
作用
转子是三相异步电动机的旋转部 分，主要作用是在旋转磁场的作
三相异步电动机基础 知识培训
目录
• 三相异步电动机简介 • 三相异步电动机的结构 • 三相异步电动机的运行与控制 • 三相异步电动机的维护与故障处理
目录
• 三相异步电动机的选型与计算 • 三相异步电动机的发展趋势与新技术
01
三相异步电动机简介
定义与工作原理
定义
三相异步电动机是一种利用三相交流电产生旋转磁场的电动机，通过该磁场与 转子上的导体相互作用，使转子转动。
停车
停车时，应先切断电源，使电动机失去电源，转子停止转动 。对于需要快速停止的情况，可以使用制动器或反向电源来 快速停车。
调速与控制
调速
三相异步电动机的调速可以通过改变电源的电压或频率来实现。通过调节电源的 电压，可以改变电动机的转矩和转速；通过调节电源的频率，可以改变电动机的 同步转速。
控制
三相异步电动机的控制可以通过各种控制器来实现，如继电器控制器、变频器和 可ห้องสมุดไป่ตู้程控制器等。控制器可以根据输入的信号或程序来控制电动机的启动、停止 、调速和方向等。
伺服电机知识培训
伺服系统控制器的实现方式在数字控制中也在由硬件方式向着软件方式发展；在软件 方式中也是从伺服系统的外环向内环、进而向接近电动机环路的更深层发展。
第七页，共十六页。
目前，伺服系统的数字控制大都是采用硬件与软件相结合的控制方式，其中软件控制 方式一般是利用微机实现的。这是因为基于微机实现的数字伺服控制器与模拟伺服控制 器相比，具有下列优点： （1） 能明显地降低控制器硬件成本。速度更快、功能更新的新一代微处理机不断涌现， 硬件费用会变得很便宜。体积小、重量轻、耗能少是它们的共同优点。 （2） 可显著改善控制的可靠性。集成电路和大规模集成电路的平均无故障时（MTBF） 大大长于分立元件电子电路。 （3） 数字电路温度漂移小，也不存在参数的影响，稳定性好。 （4） 硬件电路易标准化。在电路集成过程中采用了一些屏蔽措施，可以避免电力电子电 路中过大的瞬态电流、电压引起的电磁干扰问题，因此可靠性比较高。 （5） 采用微处理机的数字控制，使信息的双向传递能力大大增强，容易和上位系统机联 运，可随时改变控制参数。 （6） 可以设计适合于众多电力电子系统的统一硬件电路，其中软件可以模块化设计，拼 装构成适用于各种应用对象的控制算法；以满足不同的用途。软件模块可以方便地增加、 更改、删减，或者当实际系统变化时彻底更新。 （7） 提高(tí gāo)了信息存贮、监控、诊断以及分级控制的能力,使伺服系统更趋于智能化。 （8） 随着微机芯片运算速度和存贮器容量的不断提高(tí gāo)，性能优异但算法复杂的控 制策略有了实现的基础。
国内交流伺服的市场规模2006年估计在20亿人民币左右，市场规模近3年一直 保持了大于25％的年复合增长率，在所有自动化产品中当属发展最快之列。而且 随着世界制造业加速向中国转移，国产(guóchǎn)数控装备在国家政策的扶持下快 速向高性能、高附加值发展，国产(guóchǎn)交流伺服系统的性价比快速提高，交 流伺服系统的市场会继续保持快速增长的势头，预计从2007到2010年复合增长 率在20％以上。但是平均单价也将随着竞争加剧不断下降，每年大约下降10％。
第七页，共十六页。
目前，伺服系统的数字控制大都是采用硬件与软件相结合的控制方式，其中软件控制 方式一般是利用微机实现的。这是因为基于微机实现的数字伺服控制器与模拟伺服控制 器相比，具有下列优点： （1） 能明显地降低控制器硬件成本。速度更快、功能更新的新一代微处理机不断涌现， 硬件费用会变得很便宜。体积小、重量轻、耗能少是它们的共同优点。 （2） 可显著改善控制的可靠性。集成电路和大规模集成电路的平均无故障时（MTBF） 大大长于分立元件电子电路。 （3） 数字电路温度漂移小，也不存在参数的影响，稳定性好。 （4） 硬件电路易标准化。在电路集成过程中采用了一些屏蔽措施，可以避免电力电子电 路中过大的瞬态电流、电压引起的电磁干扰问题，因此可靠性比较高。 （5） 采用微处理机的数字控制，使信息的双向传递能力大大增强，容易和上位系统机联 运，可随时改变控制参数。 （6） 可以设计适合于众多电力电子系统的统一硬件电路，其中软件可以模块化设计，拼 装构成适用于各种应用对象的控制算法；以满足不同的用途。软件模块可以方便地增加、 更改、删减，或者当实际系统变化时彻底更新。 （7） 提高(tí gāo)了信息存贮、监控、诊断以及分级控制的能力,使伺服系统更趋于智能化。 （8） 随着微机芯片运算速度和存贮器容量的不断提高(tí gāo)，性能优异但算法复杂的控 制策略有了实现的基础。
国内交流伺服的市场规模2006年估计在20亿人民币左右，市场规模近3年一直 保持了大于25％的年复合增长率，在所有自动化产品中当属发展最快之列。而且 随着世界制造业加速向中国转移，国产(guóchǎn)数控装备在国家政策的扶持下快 速向高性能、高附加值发展，国产(guóchǎn)交流伺服系统的性价比快速提高，交 流伺服系统的市场会继续保持快速增长的势头，预计从2007到2010年复合增长 率在20％以上。但是平均单价也将随着竞争加剧不断下降，每年大约下降10％。
新能源汽车驱动电机与控制系统 第一章 电机基础知识
任务1：电机基础知识
信息交互
规划决策
16
（三）电磁学基础知识
励磁绕组：根据其供电方式可以分为直流励磁绕组和交流励磁绕组。直流励磁绕组的优点在于其 可靠性高，但需要使用整流器，转子上也存在集电环与刷子摩擦产生火花等安全隐患。而交流励 磁绕组相对来说更为简单，不需要整流器，且不存在集电环和刷子的问题。但其缺点在于其输出 磁通较弱，需要使用铁心轴，增加铁损
B
磁滞损耗 由磁滞所产生的能量损耗称为磁滞损耗Ph
10 任务1：电机基础知识
（一）新能源汽车驱动系统概述
传动机构 传动机构指的是将电机输出的扭矩和转 速传递到汽车的主轴上，从而驱动汽车 行驶的机构，主要包含减速器和差速器 的两个部件。
11 任务1：电机基础知识
（一）新能源汽车驱动系统概述
电机的分类
12 任务1：电机基础知识
（二）新能源汽车对驱动电机的性能要求
任务1：电机基础知识
信息交互
规划决策
17
（三）电磁学基础知识
电枢绕组：由一定数目的电枢线圈按一定的规律连接组成，他是直流电机的电路部分，也是感 生电动势，产生电磁转矩进行机电能量转换的部分。 电枢绕组分直流电枢绕组和交流电枢绕组两大类。它们分别用于直流电机和交流电机。
任务1：电机基础知识
信息交互
规划决策
(1)电机结构紧凑、尺寸小，封装尺寸有限，必须根据具体产品进行特殊设计。
(2)重量轻，以减轻车辆的整体重量。应尽量采用铝合金外壳，同时转速要高，以减轻整车的质
量，增加电机与车体的适配性，扩大车体可利用空间，从而提高乘坐的舒适性。
(3)可靠性高、失效模式可控，以保证乘车者的安全。
(4)提供精确的力矩控制，动态性能较好。
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。
《新能源汽车电机及控制系统检修》教案 第6课 电机控制器(一)
⏹【学生】聆听、思考、举手回答传授新知（28 min）⏹【教师】通过大家的发言，引入新知，讲解电机控制器的发展概况、主要功能、结构、工作内容及运行时的注意事项新能源汽车的电机控制器连接了驱动电机与动力电池，可用来调校整车的各项性能。
足够智能的电机控制器不仅能保障车辆的基本安全和精准操控，还能充分发挥驱动电机和动力电池的效能。
进入21世纪后，永磁同步电机在新能源汽车中广泛应用，带动行业开发出应用于电机控制器中的先进控制技术，绝缘栅双极型晶体管（insulated gate bipolar transistor，简称IGBT）逐渐成为电机控制器的主流功率模块。
3.1.1 电机控制器的结构电机控制器主要由控制单元、逆变桥驱动单元、逆变桥单元、电容器、电流传感器等构成。
1．控制单元电机控制器的控制单元接收VCU通过CAN总线发送过来的转矩需求信号，根据驱动电机的转子转速信号、转子位置信号及三相线束的相电流信号，对逆变桥驱动单元产生定时信号。
控制单元的电源为低压控制电源。
2．逆变桥驱动单元逆变桥驱动单元的作用是连接控制单元的低压电路与逆变桥单元的高压电路，实现控制单元对逆变桥单元的控制作用。
为防止高压电路的电流串入低压电路，导致控制单元损坏，逆变桥驱动单元应实现信号之间的安全转换。
例如，逆变桥驱动单元接收来自控制单元的定时信号，并将这个信号转换成能控制逆变桥单元的信号，如15 V正脉冲或5～10 V负脉冲。
3．逆变桥单元逆变桥单元的核心元件是IGBT，可以将高压驱动电源输出的直流电变成三相交流电，并送至驱动电机的三相线束。
逆变桥单元的IGBT两两组合，组成多个单通过讲解、图片展示、课堂互动等教学方法，让学生了解电机控制器的发展概况、主要功能、结构、工作内容及运行时的注意事项II目录桥臂。
逆变桥驱动单元通过连接线连接每个单桥臂，用以实时监控IGBT并判断逆变桥单元的运行状态，若逆变桥单元出现欠电压、过电压、过电流、过温、短路等故障，则逆变桥驱动单元将通过串行接口将故障信号传递给控制单元。
电机控制技术手册
电机控制技术手册第一章：引言电机控制技术是现代工业中不可或缺的一部分。
它能够实现对电机系统的全面控制和管理，提高生产效率和产品质量。
本手册旨在介绍电机控制技术的基本原理和常见应用，帮助读者理解和掌握相关知识。
第二章：电机基础知识2.1 电机的工作原理电机是将电能转换为机械能的设备。
根据不同的原理和结构，电机可以分为直流电机、交流电机和步进电机等多种类型。
本节将详细介绍各种电机的工作原理和特点。
2.2 电机控制的基本原则电机控制的基本原则是根据实际需求对电机进行启动、停止、调速等操作。
常见的电机控制方法包括直接启动、星三角启动、变频调速等。
本节将详细介绍各种电机控制方法的原理和适用范围。
2.3 电机控制系统的组成电机控制系统由电源、控制器、传感器和执行器等组成。
每个组成部分都扮演着关键的角色，确保电机能够按照预定要求工作。
本节将逐一介绍各个组成部分的功能和作用。
第三章：电机控制技术的应用3.1 电动机控制系统电动机控制系统广泛应用于机械制造、能源、交通运输等领域。
本节将通过具体案例，介绍电动机控制系统在驱动各类机械设备中的应用和优势。
3.2 电机控制器的选型与调试电机控制器是电机控制系统中最重要的部分，其选择和调试对于系统的稳定性和性能至关重要。
本节将介绍如何根据实际需求选择合适的电机控制器，并对其进行调试和优化。
3.3 电机控制技术在智能制造中的应用随着工业智能化的发展，电机控制技术在智能制造中的应用越来越广泛。
本节将介绍电机控制技术在智能制造中的典型应用案例，包括自动化装配线、机器人等领域。
第四章：电机控制技术的发展趋势4.1 变频调速技术变频调速技术是当前电机控制技术的主流趋势之一。
本节将介绍变频调速技术的原理和应用优势，并展望其未来发展方向。
4.2 无感矢量控制技术无感矢量控制技术是电机控制技术领域的前沿技术。
本节将介绍无感矢量控制技术的原理和应用，并探讨其对电机控制技术的影响和未来发展方向。
直流电机培训资料
直流电机控制系统的控制策略
PID控制
通过比例、积分、微分三个环节对误差信号进行控制， 实现电机的精确控制。
模糊控制
基于模糊逻辑理论，通过模糊化、推理和解模糊三个 环节对电机进行控制。
神经网络控制
利用神经网络的自学习能力，对电机进行智能控制。
直流电机控制系统的调试与维护
系统调试
在系统安装完成后，需要对各个组成部分进行调试，确保系统正 常运行。
直创新与发展
高效能
随着材料科学和制造技术的进步，直流电机在效率和性能方面取 得了显著提升，具有更高的能效和更长的使用寿命。
智能化
随着物联网和人工智能技术的融合，直流电机正朝着智能化方向发 展，具备远程监控、故障诊断和自适应调速等功能。
定制化
为了满足不同应用场景的需求，直流电机正朝着更加定制化的方向 发展，可以根据客户需求进行定制设计和优化。
直流电机在未来的应用前景
工业自动化
随着工业自动化程度的提高，直流电机将在 机器人、自动化生产线等领域发挥重要作用 。
电动车与新能源汽车
直流电机在电动车和新能源汽车领域的应用将进一 步扩大，为环保出行提供支持。
智能家居与智能城市
直流电机在智能家居和智能城市领域的应用 将更加广泛，如智能门锁、智能照明等。
故障诊断方法与流程
01
02
03
04
观察法
通过观察电机的外观和 运行情况，如是否有异 常响声、振动、冒烟等， 初步判断故障类型。
仪表检测法
使用万用表、钳形电流 表等仪表检测电机的电 压、电流、电阻等参数， 进一步确定故障原因。
替换法
对于可能损坏的元件， 如电刷、轴承等，可以 采用替换法进行测试， 以确定故障部位。
伺服电机及其控制原理-PPT
开环伺服控制回路
位置控制 控制器 （ＮＣ装置）
步进 驱动器
步进马达
指令脉冲
脉冲马达
１脉冲 ＝ １步进角
例 步进角 ０.３６°的情况 １脉冲 → ０.３６°的动作
１０００脉冲 → ３６０°（１圈）
开环伺服控制回路
位置控制 控制器 （ＮＣ装置）
步进 驱动器
步进马达
位置 ＝ 脉冲数 速度 ＝ 脉冲频率
42
问题8：伺服电机过热（电机烧毁）。
原因：1、负载惯性（负荷）太大，增大电机和控制器 的容量；2、设备（机械）松动、脱落，重新确认设备 （机械）各部件；3、与驱动器接线错误，确认电机和 控制器名牌，根据说明书检查是否接线错误。4、电机 轴承故障。5、电机故障（接地、缺相等）
43
3.1 伺服控制器概述
伺服驱动器（servo drives） 又称为“伺服控制器”、“伺服放大器”，是 用来控制伺服电机的一种控制器，其作用类似 于变频器作用于普通交流马达，属于伺服系统 的一部分，主要应用于高精度的定位系统。
44
伺服控制器的作用
1、按照定位指令装置输出的脉冲串，对工件进行定位控制。 2、伺服电机锁定功能：当偏差计数器的输出为零时，如果有外力
34
需要我们注意的是： 伺服电机实际使用当中，必须了解电
机的型号规格，确认好电机编码器的分 辨率，才能选择合适的伺服控制器。
35
松下伺服电机常见故障分析
问题1：对伺服电机进行机械安装时，应该 注意什么问题？
由于每台伺服电机都带有编码器，它是一个十分容易碎 的精密光学器件，过大的冲击力会使其破坏。因而在安 装的过程中要避免对编码器使用过大的冲击力。
开环伺服系统结构简图
数控装置发出脉冲指令，经过脉冲分配和功 率放大后，驱动步进电机和传动件的累积误 差。因此，开环伺服系统的精度低，一般可 达到0.01mm左右，且速度也有一定的限制。
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政策依赖明显用车 Nhomakorabea境有待提升
比如在2014年下半年表现得尤为突出，根据工 信部的统计数据，新能源汽车免收购置税政策出台 后，2014年9-12月的平均月产量超过了1.3万辆， 而1-8月的平均月产量只有不足4千辆。
纯电动为未来大方向混合动力是否绕不开
目前，国家重点扶持纯电动汽车，但业内也存 在质疑的观念，认为在新能源汽车的发展过程中，混 合动力是绕不过去的一条路。 但综合分析中国的能源结构和国外发展现状， 混合动力车型迎来爆发性发展机遇的可能性并不大， 坚持走纯电动路线才是我国既定的国策和长期的战略。 中国如果学习日本走混合动力路线，根本绕不开技术 专利的壁垒，从源头上就会受制于人，难以实现独立 发展。而纯电动路线中国与日本、欧美等发达国家站 在同一起跑线上，虽然仍存在很多技术和市场的问题， 但中国的纯电动汽车发展正在慢慢走向成熟。
2、电机及其控制器概述
驱动系统是新能源车核心部件之一。 电机驱动控制系统是新能源汽车车辆行驶中的 主要执行结构，其驱动特性决定了汽车行驶的 主要性能指标，它是电动汽车的重要部件。电 机驱动系统主要由电机、控制器、各种检测传 感器以及电源等部分构成。
国内主要厂商（电机及其控制器） 上海电驱动，上海大郡，北京精进电机， 北京大洋电机，深圳大地和等。
二、工作原理
同步电机转子本身产生固定方向的磁场 (用永磁铁或直流电流产生),定子旋转磁场"拖 着"转子磁场(转子)转动,因此转子的转速一定 等于同步速,也因此叫做同步电机。 异步电机(感应电机)的工作原理是通过定 子的旋转磁场在转子中产生感应电流,产生电磁 转矩,转子中并不直接产生磁场.因此,转子的转 速一定是小于同步速的(没有这个差值,即转差 率,就没有转子感应电流),也因此叫做异步电机。
马达控制外围设备 串口外围设备 12位的ADC，16通道 最多有56个独立的可编程、多用途通用输入/输出（GPIO） 引脚 高级的仿真特性 低功耗模式和节能模式 封装方式 温度的选择： A：-40℃到85℃ S：-40℃到125℃
三、应用范围
主要应用于新能源汽车或相关驱动系统， 比如乘用车（如特斯拉），大巴车（如深圳电 动公交），混合动力车（如比亚迪 秦），特种 车（如环卫车、物流车、观光车）等。 下面重点介绍低速电动车市场
永磁同步电机系统
优点：结构简单、体积小、重量轻、损耗小、 效率高，永磁同步电机矢量控制系统能够实 现高精度、高动态性能、大范围的调速或定 位控制。
缺点：成本高、起动困难等。
异步电机系统
优点：起动迅速，结构简单，制造方便，价 格便宜，运行方便。 缺点：功率因数滞后，轻载功率因数低，调 速性能稍差。
微型电动车市场需求大亟待规范标准
由于价格便宜、停车方便，近几年来微型电动 车销量增速明显，尤其在三四线城市受到青睐。但 微型电动车一直存在标准缺失、无准入门槛的问题。 微型电动车市场亟待规范，这一点业内的意见 是一致的。但随着老百姓生活水平的提高，以及豪 华品牌、合资品牌车型、价格、渠道的不断下探， 在未来的数十年里微型电动车发展成“国民车”的 可能性似乎并不大。微型电动车何去何从，仍有待 研究。
永磁同步电机工作原理
主磁场的建立：励磁绕组通以直流励磁电流，建立极性相 间的励磁磁场，即建立起主磁场。 载流导体：三相对称的电枢绕组充当功率绕组，成为感应 电势或者感应电流的载体。 切割运动：原动机拖动转子旋转（给电机输入机械能）， 极性相间的励磁磁场随轴一起旋转并顺次切割定子各相绕 组（相当于绕组的导体反向切割励磁磁场）。 交变电势的产生：由于电枢绕组与主磁场之间的相对切割 运动，电枢绕组中将会感应出大小和方向按周期性变化的 三 相 对称交变电势。通过引出线，即可提供交流电源。 交变性与对称性：由于旋转磁场极性相间，使得感应电势 的极性交变；由于电枢绕组的对称性，保证了感应电势的 三相对称性。
电动汽车驱动系统外部接线图
开发环境
数字信号处理（ Digital Signal Processing)是指利用 计算机或专用设备，以数值计算的方式对实时信号进行 采集、变换、综合、估计与识别等加工处理，从而达到 提取信息和便于应用的目的。 而DSP芯片（数字信号处理器（Digital Signal Processors）就是这样的一种微处理器。其中TI公司推 出的TMS320F28X处理器具有较高的信号处理和控制功能， 在数字控制领域拥有广阔的应用前景。 CCS（Code Composer Studio）：我们可以称之为代码创 作室。它是DSP开发所需的最主要的软件开发环境，它主 要用于软件工程的创建、源程序文件的编辑、软件的编 译、软件的链接和软件的仿真调试等。
3、电机及其控制器分类
电动汽车的电机及其控制器系统有二种 主要形式：
永磁同步电机及其控制器系统 异步电机及其控制器系统
永磁同步系统技术 参数.doc
电动汽车CAN网 络通信协议.pdf
交流异步技术协议 .doc
永磁同步电机及其控制器系统 永磁同步电机是利用永磁体建立励磁磁场 的同步电动机，其定子产生旋转磁场，转子用 永磁材料制成。同步发电机为了实现能量的转 换，需要有一个直流磁场而产生这个磁场的直 流电流，称为发电机的励磁电流。根据励磁电 流的供给方式，凡是从其它电源获得励磁电流 的发电机，称为他励发电机，从发电机本身获 得励磁电源的，则称为自励发电机。
低速电动车市场SWOT简析
优势STRENGTHS
劣势WEAKNESS 机会OPPORTUNITY 威胁THREAT 基本性能PROPERTY 产品设计要求REQUIREMENTS
优势STRENGTHS
低成本
低购置成本 低使用成本 低端市场 城乡结合部市场空间大 家用电充电
异步电机工作原理
主磁场的建立：励磁绕组通以直流励磁电流，建立极性相 间的励磁磁场，即建立起主磁场。 该旋转磁场与转子导体有相对切割运动,根据电磁感应原理, 转子导体产生感应电动势并产生感应电流。 根据电磁力定律，载流的转子导体在磁场中受到电磁力作 用，形成电磁转矩，驱动转子旋转，当电动机轴上带机械 负载时，便向外输出机械能。
基本性能PROPERTY
售价2-3万/辆
家用电充电 续航里程50-60公里 最高车速80Km/h 四辆或以上微型车，或面包车 两座小型货车
产品设计要求REQUIREMENTS
THANKS，请多指教！
新能源客车推广相对容易销量持续猛增
2014年，在客车行业整体下降的情况下，新能 源客车逆市上扬，全年共计销售新能源客车18637 辆，同比增长80.54%。根据预测，2015年新能源客 车的销量还将增加一倍。
苹果等巨头搅局新能源汽车概念将持续火热
2014年，“特斯拉效应”引发A股市场中的新能 源汽车和锂电池等“特斯拉概念股”全面启动，便 显示出了资本市场对新能源汽车板块的热情。 媒体推测，苹果公司已经在组建汽车开发团队， 设立秘密研究室，Apple Car的最迟面世时间会是 2020 年。
电机及其控制器系统知识培训
一、基本介绍 二、工作原理
三、应用范围
主讲人：刘世伟
2015/04
一、基本介绍
1、行业发展现状
2、电机及其控制器概述 3、电机及其控制器分类
1、行业发展现状
我国作为汽车消费大国，汽车行业的发展 关乎到民生、环保、能源等重要方面。从2012 年的不足1万辆，到2013年的两万辆，再到2014 年的7.4万辆，我国新能源汽车的发展速度有目 共睹。粗略估算，若要实现2020年保有量500万 辆的目标，我国新能源汽车年销量增长率要保 持近100%的水平。新能源汽车的推广任重道远， 需要解决的问题还有很多。
异步电机及其控制器系统 感应电动机又称“异步电动机”，即转子 置于旋转磁场中，在旋转磁场的作用下，获得 一个转动力矩，因而转子转动。 转子是可转动 的导体，通常多呈鼠笼状。定子是电动机中不 转动的部分，主要任务是产生一个旋转磁场。 旋转磁场并不是用机械方法来实现。而是以交 流电通于数对电磁铁中，使其磁极性质循环改 变，故相当于一个旋转的磁场。
劣势WEAKNESS
短途行驶
电池容量决定续航里程，提高容量成
本会增加 充电时间长 家用电充电慢 产品可靠性不够 缺少可持续的成熟商业运营模式
机会OPPORTUNITY
出口市场
欧美日等市场的家用第二辆车
国内城乡市场
短途运输车辆 短途代步车辆
威胁THREAT
政策风险
铅酸电池存在环境污染 低速电动车影响国家汽车产业升级
特性概述
高性能的32位CPU 采用高性能的静态CMOS技术 支持JTAG边界扫描接口 片内存储器 根只读存储器（Boot ROM）（4k×16） 外部存储器扩展接口 时钟与系统控制 三个外部中断 128位的密钥 三个32位的CPU定时器
特性概述
比如在2014年下半年表现得尤为突出，根据工 信部的统计数据，新能源汽车免收购置税政策出台 后，2014年9-12月的平均月产量超过了1.3万辆， 而1-8月的平均月产量只有不足4千辆。
纯电动为未来大方向混合动力是否绕不开
目前，国家重点扶持纯电动汽车，但业内也存 在质疑的观念，认为在新能源汽车的发展过程中，混 合动力是绕不过去的一条路。 但综合分析中国的能源结构和国外发展现状， 混合动力车型迎来爆发性发展机遇的可能性并不大， 坚持走纯电动路线才是我国既定的国策和长期的战略。 中国如果学习日本走混合动力路线，根本绕不开技术 专利的壁垒，从源头上就会受制于人，难以实现独立 发展。而纯电动路线中国与日本、欧美等发达国家站 在同一起跑线上，虽然仍存在很多技术和市场的问题， 但中国的纯电动汽车发展正在慢慢走向成熟。
2、电机及其控制器概述
驱动系统是新能源车核心部件之一。 电机驱动控制系统是新能源汽车车辆行驶中的 主要执行结构，其驱动特性决定了汽车行驶的 主要性能指标，它是电动汽车的重要部件。电 机驱动系统主要由电机、控制器、各种检测传 感器以及电源等部分构成。
国内主要厂商（电机及其控制器） 上海电驱动，上海大郡，北京精进电机， 北京大洋电机，深圳大地和等。
二、工作原理
同步电机转子本身产生固定方向的磁场 (用永磁铁或直流电流产生),定子旋转磁场"拖 着"转子磁场(转子)转动,因此转子的转速一定 等于同步速,也因此叫做同步电机。 异步电机(感应电机)的工作原理是通过定 子的旋转磁场在转子中产生感应电流,产生电磁 转矩,转子中并不直接产生磁场.因此,转子的转 速一定是小于同步速的(没有这个差值,即转差 率,就没有转子感应电流),也因此叫做异步电机。
马达控制外围设备 串口外围设备 12位的ADC，16通道 最多有56个独立的可编程、多用途通用输入/输出（GPIO） 引脚 高级的仿真特性 低功耗模式和节能模式 封装方式 温度的选择： A：-40℃到85℃ S：-40℃到125℃
三、应用范围
主要应用于新能源汽车或相关驱动系统， 比如乘用车（如特斯拉），大巴车（如深圳电 动公交），混合动力车（如比亚迪 秦），特种 车（如环卫车、物流车、观光车）等。 下面重点介绍低速电动车市场
永磁同步电机系统
优点：结构简单、体积小、重量轻、损耗小、 效率高，永磁同步电机矢量控制系统能够实 现高精度、高动态性能、大范围的调速或定 位控制。
缺点：成本高、起动困难等。
异步电机系统
优点：起动迅速，结构简单，制造方便，价 格便宜，运行方便。 缺点：功率因数滞后，轻载功率因数低，调 速性能稍差。
微型电动车市场需求大亟待规范标准
由于价格便宜、停车方便，近几年来微型电动 车销量增速明显，尤其在三四线城市受到青睐。但 微型电动车一直存在标准缺失、无准入门槛的问题。 微型电动车市场亟待规范，这一点业内的意见 是一致的。但随着老百姓生活水平的提高，以及豪 华品牌、合资品牌车型、价格、渠道的不断下探， 在未来的数十年里微型电动车发展成“国民车”的 可能性似乎并不大。微型电动车何去何从，仍有待 研究。
永磁同步电机工作原理
主磁场的建立：励磁绕组通以直流励磁电流，建立极性相 间的励磁磁场，即建立起主磁场。 载流导体：三相对称的电枢绕组充当功率绕组，成为感应 电势或者感应电流的载体。 切割运动：原动机拖动转子旋转（给电机输入机械能）， 极性相间的励磁磁场随轴一起旋转并顺次切割定子各相绕 组（相当于绕组的导体反向切割励磁磁场）。 交变电势的产生：由于电枢绕组与主磁场之间的相对切割 运动，电枢绕组中将会感应出大小和方向按周期性变化的 三 相 对称交变电势。通过引出线，即可提供交流电源。 交变性与对称性：由于旋转磁场极性相间，使得感应电势 的极性交变；由于电枢绕组的对称性，保证了感应电势的 三相对称性。
电动汽车驱动系统外部接线图
开发环境
数字信号处理（ Digital Signal Processing)是指利用 计算机或专用设备，以数值计算的方式对实时信号进行 采集、变换、综合、估计与识别等加工处理，从而达到 提取信息和便于应用的目的。 而DSP芯片（数字信号处理器（Digital Signal Processors）就是这样的一种微处理器。其中TI公司推 出的TMS320F28X处理器具有较高的信号处理和控制功能， 在数字控制领域拥有广阔的应用前景。 CCS（Code Composer Studio）：我们可以称之为代码创 作室。它是DSP开发所需的最主要的软件开发环境，它主 要用于软件工程的创建、源程序文件的编辑、软件的编 译、软件的链接和软件的仿真调试等。
3、电机及其控制器分类
电动汽车的电机及其控制器系统有二种 主要形式：
永磁同步电机及其控制器系统 异步电机及其控制器系统
永磁同步系统技术 参数.doc
电动汽车CAN网 络通信协议.pdf
交流异步技术协议 .doc
永磁同步电机及其控制器系统 永磁同步电机是利用永磁体建立励磁磁场 的同步电动机，其定子产生旋转磁场，转子用 永磁材料制成。同步发电机为了实现能量的转 换，需要有一个直流磁场而产生这个磁场的直 流电流，称为发电机的励磁电流。根据励磁电 流的供给方式，凡是从其它电源获得励磁电流 的发电机，称为他励发电机，从发电机本身获 得励磁电源的，则称为自励发电机。
低速电动车市场SWOT简析
优势STRENGTHS
劣势WEAKNESS 机会OPPORTUNITY 威胁THREAT 基本性能PROPERTY 产品设计要求REQUIREMENTS
优势STRENGTHS
低成本
低购置成本 低使用成本 低端市场 城乡结合部市场空间大 家用电充电
异步电机工作原理
主磁场的建立：励磁绕组通以直流励磁电流，建立极性相 间的励磁磁场，即建立起主磁场。 该旋转磁场与转子导体有相对切割运动,根据电磁感应原理, 转子导体产生感应电动势并产生感应电流。 根据电磁力定律，载流的转子导体在磁场中受到电磁力作 用，形成电磁转矩，驱动转子旋转，当电动机轴上带机械 负载时，便向外输出机械能。
基本性能PROPERTY
售价2-3万/辆
家用电充电 续航里程50-60公里 最高车速80Km/h 四辆或以上微型车，或面包车 两座小型货车
产品设计要求REQUIREMENTS
THANKS，请多指教！
新能源客车推广相对容易销量持续猛增
2014年，在客车行业整体下降的情况下，新能 源客车逆市上扬，全年共计销售新能源客车18637 辆，同比增长80.54%。根据预测，2015年新能源客 车的销量还将增加一倍。
苹果等巨头搅局新能源汽车概念将持续火热
2014年，“特斯拉效应”引发A股市场中的新能 源汽车和锂电池等“特斯拉概念股”全面启动，便 显示出了资本市场对新能源汽车板块的热情。 媒体推测，苹果公司已经在组建汽车开发团队， 设立秘密研究室，Apple Car的最迟面世时间会是 2020 年。
电机及其控制器系统知识培训
一、基本介绍 二、工作原理
三、应用范围
主讲人：刘世伟
2015/04
一、基本介绍
1、行业发展现状
2、电机及其控制器概述 3、电机及其控制器分类
1、行业发展现状
我国作为汽车消费大国，汽车行业的发展 关乎到民生、环保、能源等重要方面。从2012 年的不足1万辆，到2013年的两万辆，再到2014 年的7.4万辆，我国新能源汽车的发展速度有目 共睹。粗略估算，若要实现2020年保有量500万 辆的目标，我国新能源汽车年销量增长率要保 持近100%的水平。新能源汽车的推广任重道远， 需要解决的问题还有很多。
异步电机及其控制器系统 感应电动机又称“异步电动机”，即转子 置于旋转磁场中，在旋转磁场的作用下，获得 一个转动力矩，因而转子转动。 转子是可转动 的导体，通常多呈鼠笼状。定子是电动机中不 转动的部分，主要任务是产生一个旋转磁场。 旋转磁场并不是用机械方法来实现。而是以交 流电通于数对电磁铁中，使其磁极性质循环改 变，故相当于一个旋转的磁场。
劣势WEAKNESS
短途行驶
电池容量决定续航里程，提高容量成
本会增加 充电时间长 家用电充电慢 产品可靠性不够 缺少可持续的成熟商业运营模式
机会OPPORTUNITY
出口市场
欧美日等市场的家用第二辆车
国内城乡市场
短途运输车辆 短途代步车辆
威胁THREAT
政策风险
铅酸电池存在环境污染 低速电动车影响国家汽车产业升级
特性概述
高性能的32位CPU 采用高性能的静态CMOS技术 支持JTAG边界扫描接口 片内存储器 根只读存储器（Boot ROM）（4k×16） 外部存储器扩展接口 时钟与系统控制 三个外部中断 128位的密钥 三个32位的CPU定时器
特性概述