汽车直流电动机
汽车散热器风扇直流电机基础知识
性
能 轉速變化率 5---15%
特
點
削弱磁場恒功率
与串勵程 25----30% .
度有關﹐
可達
很大﹐空載轉速甚高。
調速范圍
調速﹐轉速升高﹔ 降低電樞電壓恒 轉速 調速﹐轉速 降低﹔調速范圍
削弱磁場恒 功率調速﹐ 轉 速 比 1﹕ 2----1﹕4
削弱磁場調速﹐轉速可上 升至額定轉速的 2 倍左 右。
5、永磁电電動机
這种直流電動机沒有勵磁繞組﹐直接以永久磁 鐵建立磁場來使轉子轉動。這种電動机在許多小 型電子產品上得到了廣泛應用。
在以上四种类型的直流电动机中，以并励直流 电动机和他励直流电机应用最为广泛。
二﹑直流電動的工作原理
1﹑直流电动机的结构
直流电动机主要由磁极、电枢、换向器三部分组成，其结构如图5所示。
用外接電阻与串勵繞 組串聯或并聯﹐或將串 勵繞組串并聯換接﹐調 速范圍寬。
路寬。
選用范圍
用 同 要 小求 型于 負調机驅 載速床動 下的﹑相 要机印對 求械刷功 轉﹐机率 速如械路 變泵等大 化﹑。﹑ 不風在 大机不 和﹑用 較 或 机 等沖 。大于 ﹑擊而驅 冶性轉動 金的要 輔机求 助速械啟 傳變﹐動 動 化如不轉 机壓縮大矩 械
(3)根据環境條件﹑運行條件﹑安裝方式﹑傳動方式﹐選定電動机的結构﹑安裝﹑防護 形式﹐保証電動机可靠工作。
(4)綜合考慮一次投資及運行費用﹐整個驅動系統經濟﹑節能﹑合理﹑可靠和安全。
2﹑選用方法
下面主要介紹一下各种直流電動机的性能特點及選用范圍﹐便可根据需要對電動机進 行選擇。
表 3 電磁式直流電動机的性能特點及選用范圍
必须指出，若电动机在额定状态下运行，则电枢电 流Ia为额定值，如果调速时负载转矩仍旧保持不变（为额 定值），由于T=KTΦIa，故减小磁通量Φ后Ia必然超过额 定值，因此调速后负载转矩必须减小。这种调速方法适用 于转矩与转速成反比而输出功率基本不变（恒功率调速） 的场合。
新能源汽车驱动电机技术 学习情境四 直流电动机
学习情境四 直流电动机
学习任务1 直流电机的基本结构
知识准备：直流电动机是指通入直流电而产生机械运动的电动机，按励磁方式的不同，直流 电动机分为励磁绕组式电动机和永磁式电动机，前者的励磁磁场是可控的，后者的励磁磁场 是不可控的。由于控制方式简单，控制技术成熟，直流电动机曾广泛应用于早期电动汽车驱 动系统。 直流电动机由静止的定子（励磁）和旋转的转子（电枢）两部分组成。定子和转子之间的间 隙称为气隙。
问题4：直流电动机的铭牌数据有哪些？
学习任务2 直流电机的工作原理
问题4：直流电动机的铭牌数据有哪Байду номын сангаас？
凡表征电动机额定运行情况的各种数据称为额定值。额定值一般都标注在电动机的铭牌上，所以也称 为铭牌数据，它是正确合理使用电动机的依据。 直流电动机的额定数据主要有以下几种。 1）额定电压UN（V）。在额定情况下，电刷两端输出（发电机）或输入（电动机）的电压。 2）额定电流IN（A）在额定情况下，允许电动机长期流出或流入的电流。 3）额定功率（额定容量）PN（KW）。电动机在额定情况下允许输出的功率。 对于发电机，是指向负载输出的电功率。即PN=UNIN；对于电动机，是指电动机轴上输出的功率。即 PN=UNINηN
学习任务2 直流电机的工作原理
问题1：什么是直流电动机的模型？ 在一对静止的磁极N和S之间，装设一个可以绕中心横轴而转动的圆柱形铁芯，在它上面
装有矩形和线圈abcd。这个转动的部分通常叫做电枢。线圈的末端a和d分别接到叫做换向 片的两个半圆形铜环上。换向片之间彼此绝缘，它们和电枢装在同一根轴上，可随电枢一起 转动。A和B是两个固定不动的碳质电刷，他们和换向片之间滑动接触，来自直流电源的电 流就是通过电刷和换向片留到电枢的线圈。
电动汽车的四种驱动电机
电动汽车的四种驱动电机
1、电动汽车对于驱动电机的要求 目前对于电动汽车性能的评定，主要是考虑以下三个性能指标： (1)最大行驶里程(km)：电动汽车在电池充满电后的最大行驶里程； (2)加速能力(s)：电动汽车从静止加速到一定的时速所需要的最小时间； (3)最高时速(km/h)：电动汽车所能达到的最高时速。 2、电动汽车的驱动特点所设计的电机，相比于工业用电机有着特殊的性 能要求： (1)电动汽车驱动电机通常要求可以频繁的启动/停车、加速/减速、转矩控 制的动态性能要求较高； (2)为减少整车的重量，通常取消多级变速器，要求在低速或爬坡时，电 机可以提供较高的转矩，要承受4-5倍的过载； (3)要求调速范围尽量大，整个调速范围内还需要保持较高的运行效率； (4)电机设计时尽量设计为高额定转速，同时尽量采用铝合金外壳，高速 电机体积小，有利于减少电动汽车的重量； (5)电动汽车应具有最优化的能量利用，具有制动能量回收功能，再生制 动回收的能量一般要达到总能量的10%-20%； (6)电动汽车所使用的电机工作环境更加复杂、恶劣，要求电机在有着很 好的可靠性和环境适应性，同时还要保证电机生产的成本不能过高。
电动汽车电机的类型及其特点
电动汽车电机的类型及其特点发布时间：2015—8—5 16:38：34由于电动汽车的环保、节能、轻便的特性，使得电动汽车越来越受到各个国家的重视.目前，电动汽车处于高速发展的阶段，作为电动汽车核心部件的电动汽车电机主要有直流电动机、交流三相感应电动机、永磁无刷直流电动机、开关磁阻电动机等。
一有刷直流电动机有刷直流电动机的主要优点是控制简单、技术成熟。
具有交流电机不可比拟的优良控制特性。
在早期开发的电动汽车上都采用直流电动机，即使到现在，还有一些电动汽车上仍使用直流电动机来驱动。
但由于存在电刷和机械换向器，不但限制了电机过载能力与速度的进一步提高，而且如果长时间运行，势必要经常维护和更换电刷和换向器。
另外，由于损耗存在于转子上,使得散热困难，限制了电机转矩质量比的进一步提高。
鉴于直流电动机存在以上缺陷，在新研制的电动汽车上已基本不采用直流电动机。
二交流三相感应电动机交流三相感应电动机是应用得最广泛的电动机.其定子和转子采用硅钢片叠压而定子之间没有相互接触的滑环、换向器等部件.结构简单,运行可靠,经久耐用.交流感应电动机的功率覆盖面很宽广，转速达到12000～15000r/min。
可采用空气冷却或液体冷却方式，冷却自由度高。
对环境的适应性好，并能够实现再生反馈制动。
与同样功率的直流电动机相比较，效率较高,质量减轻一半左右，价格便宜，维修方便。
三永磁无刷直流电动机永磁无刷直流电动机是一种高性能的电动机。
它的最大特点就是具有直流电动机的外特性而没有刷组成的机械接触结构。
加之，它采用永磁体转子，没有励磁损耗：发热的电枢绕组又装在外面的定子上，散热容易，因此，永磁无刷直流电动机没有换向火花，没有无线电干扰，寿命长，运行可靠，维修简便。
此外,它的转速不受机械换向的限制，如果采用空气轴承或磁悬浮轴承，可以在每分钟高达几十万转运行。
永磁无刷直流电动机机系统相比具有更高的能量密度和更高的效率,在电动汽车中有着很好的应用前景.四开关磁阻电动机开关磁阻电动机是一种新型电动机，该系统具有很多明显的特点:它的结构比其它任何一种电动机都要简单，在电动机的转子上没有滑环、绕组和永磁体等，只是在定子上有简单的集中绕组,绕组的端部较短，没有相间跨接线，维护修理容易。
用于电动汽车的7种类型电机介绍
用于电动汽车的7种类型电机介绍电动汽车是一种以电动机为动力的汽车，相较于传统的内燃机汽车，电动汽车具有环保、节能和高效等优势。
电动汽车可根据所采用的电机类型的不同，分为直流电机（DC motor）和交流电机（AC motor）两大类。
在这两大类电动机中，分别有多种类型的电机适用于电动汽车。
以下是用于电动汽车的7种类型电机的介绍。
1. 永磁同步电机（Permanent Magnet Synchronous Motor，PMSM）永磁同步电机是一种常用于电动汽车的电机类型。
其特点是具有高效率、高功率密度、高转速范围等优势。
永磁同步电机由永磁体和定子线圈组成，通过永磁和电磁场的相互作用来产生转矩和驱动车辆。
此外，永磁同步电机的转矩-转速特性较宽，使得它适用于多种驱动需求。
2. 交流异步电机（Asynchronous Motor）交流异步电机又称感应电机，是一种常用的电动汽车电机类型。
其特点是结构简单、成本较低、可靠性高等。
交流异步电机由转子和定子两部分组成，通过转子电流和定子电流之间的相对滑差产生转矩和驱动车辆。
由于交流异步电机的可控性较差，一般需要通过变频器等辅助设备来调节速度和转矩。
3. 刷直流电机（Brushed DC Motor）刷直流电机是一种传统的电机类型，其结构简单、成本低廉。
刷直流电机由永磁体和集电刷等部件组成。
它通过将直流电能转化为机械能来驱动车辆。
刷直流电机具有响应快、启动转矩大等特点，但同时也存在集电刷磨损严重、噪音大等缺点。
4. 无刷直流电机（Brushless DC Motor，BLDC）无刷直流电机是刷直流电机的一种改进型。
与刷直流电机相比，无刷直流电机的集电刷被永磁体替代，因此无刷直流电机具有更高的效率和可靠性。
无刷直流电机通过在定子上进行交替换相来产生转矩和驱动车辆。
无刷直流电机在电动汽车中广泛应用，尤其适合于对续航里程和动力性要求较高的车辆。
5. 齿轮电机（Gear Motor）齿轮电机是一种将电能转化为机械能的电机类型。
什么是直流电动机？
什么是直流电动机？一、直流电动机的概念及原理直流电动机是一种将电能转化为机械能的装置。
它利用直流电流通过绕组时产生的磁场与永磁场之间的力作用，使电动机转动。
直流电动机的原理是通过将电流经过电刷和电枢绕组，产生磁场并将磁场作用于转子，从而实现电能到机械能的转换。
直流电动机的结构主要由电枢、磁极、电刷和转子等部件组成。
其中，电枢是通过电流在绕组中产生的磁场将转动力传递给其他部件，磁极则是提供永久磁场的构件，电刷起到连接电源和电枢的作用，而转子则是通过受力扭转，驱动整个电动机运转。
二、直流电动机的应用领域直流电动机具有结构简单、运行可靠、输出扭矩大等优点，广泛应用于各个领域。
下面将详细介绍直流电动机在工业、交通和家用电器等领域的应用。
1. 工业领域直流电动机被广泛应用于工业生产中的各个环节。
例如，在制造业中，直流电动机可用来驱动各种机械设备，如卷绕机、切割机和立式锯等。
此外，在输送带、风机和泵等设备中，直流电动机也是关键的动力源。
通过使用直流电动机，工业生产可以实现自动化、高效化和精确控制。
2. 交通领域直流电动机在交通工具中的应用也非常广泛。
其中，最典型的就是电动汽车。
以电动汽车为例，直流电动机是其驱动装置之一，可以将电能转化为机械能，从而驱动车辆行驶。
与传统内燃机相比，电动汽车具有零排放、低噪音和高效能等优势，成为了未来交通发展的热门选择。
3. 家用电器直流电动机也在家用电器中发挥着重要的作用。
例如，直流电动机可以嵌入到各类家电产品中，如洗衣机、热水器和空调等。
通过使用直流电动机，家用电器可以实现更精确的能量控制，提高用户体验。
三、直流电动机的发展趋势随着科技的不断进步，直流电动机在各行各业中的应用也在不断创新和发展。
下面将介绍几个直流电动机未来发展的趋势。
1. 高效能直流电动机的高效能是其发展的一大趋势。
通过减少能量的损耗，提高电动机的效率，可以实现更为可持续和环保的电动机应用。
2. 智能化直流电动机在智能化方面的发展也是一个突出的趋势。
起动机直流电动机工作原理
起动机直流电动机工作原理
起动机是汽车发动机重要的机电配件，它能够帮助引擎开始正常工作。
而在起动机中，直流电动机作为其中的核心部件，其工作原理如下：
1.电流产生磁场
直流电动机通过通电来产生电流，电流经过电枢线圈后，会在线圈内
产生磁场，建立一个南北极。
2.转子受到磁力吸引
在电枢线圈周围，放置了一个强化的磁场，南北极与该磁场相互作用，将转子吸引到磁场的最强处，导致它停留在那里。
3.电机开启
当电流被应用到整个电动机上时，由于交替应用的南北极地位变化，
其将在线圈产生反向电动势，这个电势会抵消电源电势的减弱，并逐
渐降低转子的磁力吸引力。
这时，转子的磁性张力向初始状态保持一致，但不再被地准确地保持在同一个强点，转子开始转动。
4.启动机的重要作用
起动机的功效在于通过一个传动装置，弹簧和齿轮等零件分别驱动转
子的转动和机械系统的运转以帮助发动机启动。
当发动机启动后，传
动机构被切断，转子继续保持旋转，以在不断变化的负载下启动车辆。
总之，直流电动机是起动机的重要部分，通过磁场作用和电路的驱动，它能够帮助启动机实现转动转子，帮助车辆启动。
直流有刷电机原理
直流有刷电机原理直流有刷电机是一种常见的电动机，广泛应用于家电、汽车、机械等领域。
本文将介绍直流有刷电机的原理、结构和工作过程。
一、原理直流有刷电机是一种基于电磁感应原理的电动机。
它的基本结构包括转子、定子、刷子和电源。
当电源施加在定子上时，电流通过定子线圈产生磁场。
转子上的永磁体受到磁场的作用，产生旋转力矩，从而使转子转动。
刷子则起到了电流的导电作用。
二、结构直流有刷电机的结构比较简单，由转子、定子、刷子和电源组成。
其中，转子由永磁体和铁芯构成，定子由线圈和铁芯构成，刷子则是一对碳刷，通过弹簧与转子接触。
电源可以是直流电池或者外部直流电源。
三、工作过程直流有刷电机的工作过程可以分为四个阶段：励磁、转子旋转、刷子换向、再励磁。
具体过程如下：1. 励磁：当电源施加在定子上时，电流通过定子线圈，产生磁场。
这个过程称为励磁。
2. 转子旋转：转子上的永磁体受到磁场的作用，产生旋转力矩，从而使转子开始旋转。
3. 刷子换向：当转子旋转到一定角度时，刷子会与电极接触，从而改变电流的方向。
这个过程称为刷子换向。
4. 再励磁：当电流方向改变后，定子线圈的磁场也会改变，从而产生新的旋转力矩。
这个过程称为再励磁。
四、实际应用直流有刷电机广泛应用于各个领域，例如：1. 家电：吸尘器、洗衣机、风扇等。
2. 汽车：电动车、电动汽车、电动自行车等。
3. 机械：机床、风力发电机、水力发电机等。
五、总结直流有刷电机是一种基于电磁感应原理的电动机，结构简单、工作可靠。
它广泛应用于家电、汽车、机械等领域，为人们的生产和生活带来了极大的方便和效益。
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3、电流等级代号
电流等级代号
电流等级代号也用一位阿拉伯数字表示。
1
2
3
4
56
7
8
9
发电机额定电流 <19A <29A <39A <49A <59A <69A <79A <89A >90A
三相绕组必须按一定要求绕制，才能使之获 得频率相同、相位互差120°的三相电动势。
三角型
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星型
8.整流器
交流发电机整流器的作 用是将定子绕组的三相交流 电变为直流电。
整流器由整流板和整流 二极管（硅二极管）组成，6 管交流发电机的整流器是由6 只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。
端盖 风扇 带轮
电刷组件
整流器 转子
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定子
1.带轮及风扇
交流发电机的前端装有带轮和风扇，由发动机通过传动带驱 动发电机的转轴和风扇一起旋转。 （1）带轮有双槽和单槽。 （2）风扇的转动为发电机散热。当发动机带动发电机高速旋转 时，可使空气流经发电机内部，对发电机进行冷却。
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2.前后端盖
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为什么汽车上的发电机用交流发 电机而不用直流发电机？
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一、交流发电机型号及类型 1.交流发电机型号
汽车交流发电机的型号由产品代号、电压等级代号、电流 等级代号、设计序号及变型代号五部分构成组成，如图2-1所 示。
图2-1 交流发电机型号 精品课件
1、产品代号
➢ JF——表示普通交流发电机； ➢ JFZ——表示整体式（调节器内置）交流发电机； ➢ JFB——表示带泵的交流发电机； ➢ JFW——表示无刷交流发电机。 2、电压等级代号
图2-7 交流发电机整流二极管安装示意图 1—正极板； 2—负极板
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二、交流发电机发电原理
交流发电机产生交流电的基本原理是电磁感应原理，其发电原理如图 2-10所示。
图2-10 交流发电机发电原理图 1—定子铁芯； 2—定子绕组； 3—转子； 4—励磁绕组； 5—整流二极管；
6—精电品刷课组件件
4、设计序号
设计序号用1～2位阿拉伯数字表示，表示产品设计的先 后顺序。
5、变型代号
交流发电机以调整臂位置作为变形代号。
Z——左调整臂
Y ——右调整臂
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• 例如：桑塔纳、奥迪100型车型用JFZ1913Z 型发电机
•
表示整体式交流发电机，是电压等
级为12V，电流等级大于90A，第13次设计
，调整臂在左边的整体式交流发电机。
二、交流发电机构造
汽车交流发电机的结构主要由转子、定子、整流器、端盖、电刷组件、 风扇及带轮等组成。如图2-3所示为交流发电机解体图。
图2-3 交流发电机解体图
1—后端盖； 2—电刷架； 3—电刷； 4—电刷架外盖； 5—整流二极管； 6—元件板； 7—转子； 8—定子； 9—前端盖； 10—风扇精；品课11件—V形带轮
11管交流发电机
11管交流发电机的整流器共 有11只二极管，其中有两只 中性点二极管和3只磁场二极 管，如桑塔纳轿车上使用的 JFZ1813Z型交流发电机。
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9管交流发电机
9管交流发电机的整流器共有 9只二极管，其中有3只磁场 二极管，如北京BJ1022轻型 货车上使用的JFZ141型交流 发电机。
6管交流发电机
6管交流发电机的整流器 共有6只二极管，如东风 EQ1090车用的JF132型 及解放CA1091型车用的 JF152D型交流发电机。
8管交流发电机
8管交流发电机的整流器共 有8只二极管，其中有两只是 中性点二极管，如天津夏利 TJ7100轿车上所使用的 JFZ1542型发电机。
（2）按整流器采用的 二极管数量分类
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6.电刷
电刷将电源引入到 转子的线圈（磁场绕组） 中，使内部的电磁铁（磁 轭和爪极）产生较强的磁 场。
电刷的材料为石墨
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7、定子
1．功用：产生交流电 2．组成：
1）定子铁心：由内圈带槽、互相绝缘的硅 钢片叠成。
2）定子绕组：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。
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转子——产生旋转磁场
当转子绕组有电流通过时，便产生磁场，转子轴上的两个爪极 分别被磁化为N极和S极。
当转子旋转时，磁极交替地在定子铁心中穿过，形成一个旋转 的磁场，磁力线和定子绕组之间产生相对运动，在三相绕组中产生交 流感应电流。
图2-4 交流发电机转子总成
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电工电子
第4章 交流发电机及类型 • 二、交流发电机的结构及发电原理
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发电机是汽车的主要电源，作用是在发动机正 常运转时（怠速以上），向所有用电设备（起动机除 外）供电，同时向蓄电池充电。
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。
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• 例：JFZ1913Z发电机
•
JFWZ240发电机
•
JFZ1913Y发电机
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2.交流发电机类型
交流发电机可按总体结构、整流器采用的二极管数 量和励磁绕组搭铁形式进行分类。
1）按总体结构分类
整体式交流发电机
带泵交流发电机
普通交流发电机
2 3
1 4
5
永磁交流发电机
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无电刷交流发电机
1．端盖一般用铝合金铸造。（非导磁性），可以防止磁漏，良好的导热性， 有利于散热。 2．端盖上装有电刷组件，普通发电机中一般有两只电刷。 3. 无刷发电机中没有电刷。
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3、转子
1． 功用：产生旋转磁场 2． 组成：
1）转子轴 2）滑环 3）爪极 4）磁轭 5）磁场绕组
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