電動(dòng)車(chē)電機(jī)選型(參考).ppt

電動(dòng)車(chē)電機(jī)選型和控制策略,動(dòng)力總成：,內(nèi)容,一、電動(dòng)車(chē)發(fā)展里程,二、電機(jī)簡(jiǎn)介,四、電機(jī)的控制方法,三、電機(jī)匹配計(jì)算,內(nèi)容,一、電動(dòng)車(chē)發(fā)展里程,二、電機(jī)簡(jiǎn)介,四、我國(guó)電機(jī)應(yīng)用,三、電機(jī)匹配計(jì)算,一、電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展概況,電動(dòng)車(chē)輛實(shí)際上比內(nèi)燃機(jī)車(chē)輛出現(xiàn)的要早。1859年，法國(guó)人旨蘭特(Plante)發(fā)明了蓄電池，即為電動(dòng)車(chē)輛的實(shí)際應(yīng)用開(kāi)辟了道路。 1873年英國(guó)人Robert Davidson首次在馬車(chē)的基礎(chǔ)上制造出一輛電動(dòng)三輪車(chē)，它由鐵鋅電池（一次電池）提供電力，由電機(jī)驅(qū)動(dòng)。它比內(nèi)燃機(jī)為動(dòng)力的汽車(chē)發(fā)明早13年。 1881午，法國(guó)工程師GustaveTmuve制造丁第一輛電動(dòng)三輪車(chē)。1882年，英格蘭的WEAgcton和Jhon Perry組裝了第二輛電動(dòng)三輪車(chē)。 1890年，美國(guó)依阿華州誕生了第一輛電動(dòng)汽車(chē)。,一、電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展概況,一、電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展概況,1899年，法國(guó)制造出第一輛電動(dòng)汽車(chē)。 1900年，德國(guó)出現(xiàn)了第一輛電動(dòng)汽車(chē)。 1912年，美國(guó)已大量生產(chǎn)電動(dòng)汽車(chē)。 20世紀(jì)20年代初，在美國(guó)汽車(chē)保有量中，電動(dòng)汽車(chē)占38，而內(nèi)燃機(jī)作動(dòng)力的車(chē)輛儀占22%，1915年，美國(guó)電動(dòng)汽車(chē)的保有量達(dá)5萬(wàn)輛。 1912年，美國(guó)工程師Charles Kettering發(fā)明了啟動(dòng)機(jī)，這促進(jìn)了內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)的發(fā)展。而電動(dòng)汽車(chē)由于不適應(yīng)長(zhǎng)距離行駛，發(fā)展幾乎停滯。,電動(dòng)汽車(chē)經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的發(fā)展歲月 電動(dòng)汽車(chē)是以電為動(dòng)力的汽車(chē)，電的來(lái)源可有多種方法。然而，由于當(dāng)時(shí)的技術(shù)水平和社會(huì)環(huán)境所限，電動(dòng)汽車(chē)沒(méi)有發(fā)展起來(lái)，但燃燒汽油的內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)發(fā)展得很快，在全世界的保有量迅速增加，尤其是在發(fā)達(dá)國(guó)家的大城市，汽車(chē)增加得更快。這樣，汽車(chē)尾氣排放的有害物質(zhì)便成為第一大環(huán)境污染源。1955年9月中的幾天里，美國(guó)洛杉磯的光化學(xué)煙霧非常濃烈，兩天之內(nèi)就有400多名65歲以上的老年人死亡，比平時(shí)高出幾倍。,一、電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展概況,一、電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展概況,汽車(chē)尾氣的排放對(duì)人類(lèi)健康和人們生活構(gòu)成了嚴(yán)重威脅，再綜合能源問(wèn)題的考慮，于是，具有零排放污染的電動(dòng)汽車(chē)重新被重視起來(lái)，各國(guó)都制定了相關(guān)的鼓勵(lì)政策。典型的例子如美國(guó)，1993年9月，美國(guó)政府提出了10年完成的“新一代汽車(chē)合作計(jì)劃”(PNGV)，由政府牽頭，組織幾十個(gè)公司和機(jī)構(gòu)，完成提高燃料經(jīng)濟(jì)性和開(kāi)發(fā)電動(dòng)汽車(chē)的規(guī)定目標(biāo)。各大公司在政府的支持下，也制定了發(fā)展電動(dòng)汽車(chē)的長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃，調(diào)動(dòng)社會(huì)上各種力量參與電動(dòng)汽車(chē)的研制。電動(dòng)汽車(chē)經(jīng)歷了關(guān)鍵性技術(shù)的突破，樣機(jī)、樣車(chē)的研制，區(qū)域性試用以及小批量實(shí)際應(yīng)用等探索階段，現(xiàn)在已接近商業(yè)化生產(chǎn)。,電動(dòng)車(chē)輛的復(fù)蘇和發(fā)展 20世紀(jì)50年代到60年代中期，電動(dòng)汽車(chē)開(kāi)始得到復(fù)蘇。一是內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)排氣污染，成為發(fā)達(dá)國(guó)家公認(rèn)的公害之一，人們的環(huán)保意識(shí)不斷增強(qiáng)，對(duì)汽車(chē)的排放控制愈來(lái)愈嚴(yán)格，只有電動(dòng)汽車(chē)才能滿(mǎn)足零排放污染的要求。二是石油資源枯竭，西方發(fā)達(dá)國(guó)家要大量進(jìn)口石油，因而人們?cè)俅螌⒛抗馔断螂妱?dòng)汽車(chē)。 電動(dòng)汽車(chē)在20世紀(jì)20年代末、30年代初，在與內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)的競(jìng)相發(fā)展中之所以走了下坡路，是因?yàn)橹萍s其發(fā)展的關(guān)鍵因素是蓄電池技術(shù)和電力電子控制技術(shù)。在嚴(yán)格控制排放和節(jié)省能源的今天，依靠發(fā)展了,一、電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展概況,的電力電子控制技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)，加上對(duì)蓄電池的不斷改進(jìn)和開(kāi)發(fā)新動(dòng)力電源，電動(dòng)車(chē)輛終將戰(zhàn)勝內(nèi)燃機(jī)車(chē)輛，成為21世紀(jì)廣泛采用的交通工具。 目前，美國(guó)、日本、德國(guó)、英國(guó)等汽車(chē)大國(guó)競(jìng)相發(fā)展電動(dòng)汽車(chē)。世界各國(guó)(地區(qū))競(jìng)相研究，并且相繼研制出多種電動(dòng)車(chē)輛，有很多已商品化。其行駛里程、行駛車(chē)速已達(dá)到人們可以接受的程度，表11列出了部分主要生產(chǎn)廠家(公司)制造的電動(dòng)汽車(chē)的性能參數(shù)。,一、電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展概況,一、電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展概況,我國(guó)電動(dòng)車(chē)行業(yè)發(fā)展： 在我國(guó)也曾多次興起研究電動(dòng)汽車(chē)的熱潮，目前更是方興未艾。20世紀(jì)40年代及50年代末展開(kāi)的電動(dòng)汽車(chē)的研究與試驗(yàn)由于受技術(shù)條件的限制，未取得很大的進(jìn)展。1962年，上海公用事業(yè)研究所針對(duì)國(guó)內(nèi)石油奇缺問(wèn)題，以解決能源為目的，研制出SWDS2型電動(dòng)汽車(chē)，取得不小的進(jìn)展。該車(chē)的行駛速度達(dá)到284kmh續(xù)駛里程達(dá)882km。20世紀(jì)70年代初， 一些地方將目標(biāo)瞄向電動(dòng)車(chē)技術(shù)的薄弱環(huán)節(jié)蓄電池上，但因投入的人力物力不足，研究未取得突破性進(jìn)展。20世紀(jì)80年代起，電動(dòng)車(chē)輛的研究熱潮迭起，1982年，我國(guó)成立了電動(dòng)車(chē)輛研究會(huì)，組織了國(guó)內(nèi)外電動(dòng)汽車(chē)的學(xué)術(shù)交流，對(duì)電動(dòng)車(chē)輛的發(fā)展起到了推動(dòng)作用。,一、電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展概況,電動(dòng)汽車(chē)的優(yōu)點(diǎn)是： 它本身不排放污染大氣的有害氣體，即使按所耗電量換算為發(fā)電廠的排放，除硫和微粒外，其它污染物也顯著減少，由于電廠大多建于遠(yuǎn)離人口密集的城市，對(duì)人類(lèi)傷害較少，而且電廠是固定不動(dòng)的，集中的排放，清除各種有害排放物較容易，也已有了相關(guān)技術(shù)。電力可以從多種一次能源獲得，如煤、核能、水力等，解除對(duì)石油資源日見(jiàn)枯竭的擔(dān)心。電動(dòng)汽車(chē)還可以充分利用晚間用電低谷時(shí)富余的電力充電，使發(fā)電設(shè)備日夜都能充分利用，大大提高其經(jīng)濟(jì)效益。有些研究表明，同樣的原油經(jīng)過(guò)粗煉，送至電廠發(fā)電，經(jīng)充入電池，再由電池驅(qū)動(dòng)汽車(chē)，其能量利用效率比經(jīng)過(guò)精煉變?yōu)槠?，再?jīng)汽油機(jī)驅(qū)動(dòng)汽車(chē)高，因此有利于節(jié)約能源和減少二氧化碳的排量，正是這些優(yōu)點(diǎn)，使電動(dòng)汽車(chē)的研究和應(yīng)用成為汽車(chē)工業(yè)的一個(gè)“熱點(diǎn)“。,內(nèi)容,一、電動(dòng)車(chē)發(fā)展里程,二、電機(jī)簡(jiǎn)介,四、電機(jī)的控制方法,三、電動(dòng)汽車(chē)電機(jī)選型和應(yīng)用,電機(jī)的發(fā)展：1831年，美國(guó)物理學(xué)家亨利設(shè)計(jì)出最初的電子式電動(dòng)機(jī)。受到亨利的啟發(fā)，一位名叫威廉里奇的人設(shè)計(jì)并造出了一臺(tái)可以轉(zhuǎn)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)。里奇的這架電動(dòng)機(jī)類(lèi)似于我們今天在實(shí)驗(yàn)室里組裝的直流電動(dòng)機(jī)模型。 到了19世紀(jì)40年代，俄國(guó)科學(xué)家雅科比使電動(dòng)機(jī)變得更為實(shí)用了。他用電磁鐵替代永久磁鐵進(jìn)行工作。這種新型電動(dòng)機(jī)當(dāng)時(shí)被裝在一艘游艇上，載著幾名乘客駛過(guò)了涅瓦河。此事引起了極大的轟動(dòng)。此后，出生于克羅地亞的美國(guó)人特斯拉于1888年，制造出了第一臺(tái)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，他在各種電動(dòng)機(jī)中，算是被應(yīng)用最廣的一種。感應(yīng)電動(dòng)機(jī)會(huì)將交流電快速輸入一組稱(chēng)為“定子”的外線圈，繼而產(chǎn)生一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。轉(zhuǎn)軸內(nèi)的一組線圈則稱(chēng)為“轉(zhuǎn)子”，它會(huì)被定子的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)感應(yīng)出電流，然后轉(zhuǎn)子會(huì)因電流變化而轉(zhuǎn)變成電磁鐵,二、電機(jī)簡(jiǎn)介,什么是電機(jī)： 一種旋轉(zhuǎn)式機(jī)器,它將電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能,它主要包括一個(gè)用以產(chǎn)生磁場(chǎng)的電磁鐵繞組或分布的定子繞組和一個(gè)旋轉(zhuǎn)電樞或轉(zhuǎn)子,其導(dǎo)線中有電流通過(guò)并受磁場(chǎng)的作用而使轉(zhuǎn)動(dòng),這些機(jī)器中有些類(lèi)型可作電機(jī)用,也可作發(fā)電機(jī)用。,二、電機(jī)簡(jiǎn)介,電動(dòng)機(jī)分類(lèi)： 1、直流電動(dòng)機(jī) 2、交流電動(dòng)機(jī),1、直流電機(jī)原理,二、電機(jī)簡(jiǎn)介,二、電機(jī)簡(jiǎn)介,a、將直流電源通過(guò)電刷接通電樞繞組，使 電樞導(dǎo)體有電流流過(guò)。 b、電機(jī)內(nèi)部有磁場(chǎng)存在。 c、載流的轉(zhuǎn)子（即電樞）導(dǎo)體將受到電磁 力 f 的作用 f=BlIa （左手定則） d、所有導(dǎo)體產(chǎn)生的電磁力作用于轉(zhuǎn)子，使轉(zhuǎn)子以n(轉(zhuǎn)/分)旋轉(zhuǎn)，以便拖動(dòng)機(jī)械負(fù)載。,二、電機(jī)簡(jiǎn)介,2、交流電動(dòng)機(jī)原理,二、電機(jī)簡(jiǎn)介,二、電機(jī)簡(jiǎn)介,開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)簡(jiǎn)稱(chēng)SR電機(jī)，或SRM，典型的開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)如圖，其定子和轉(zhuǎn)子均為凸極結(jié)構(gòu)。定子和轉(zhuǎn)子的齒數(shù)不等，轉(zhuǎn)子齒數(shù)一般比定子少兩個(gè)。定子齒上套有集中線圈，兩個(gè)空間位置相對(duì)的定子齒線圈相串聯(lián)，形成一相繞組。轉(zhuǎn)子由鐵心疊片而成，其上無(wú)繞組。開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的工作原理與磁阻式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)一樣，基于磁通總是沿磁導(dǎo)最大的路徑閉合的原理。當(dāng)定、轉(zhuǎn)子齒中心線不重合、磁導(dǎo)不為最大時(shí)，磁場(chǎng)就會(huì)產(chǎn)生磁拉力，形成磁阻轉(zhuǎn)矩，使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到磁導(dǎo)最大的位置。,二、電機(jī)簡(jiǎn)介,當(dāng)定子A相繞組流過(guò)電流時(shí)，若轉(zhuǎn)子上某個(gè)齒和定子通電相齒的中心線不重合，則通電相電流所產(chǎn)生磁場(chǎng)將產(chǎn)生電磁力，使轉(zhuǎn)子沿著使定、轉(zhuǎn)子齒中心線對(duì)齊的方向旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度，最后使轉(zhuǎn)子齒對(duì)準(zhǔn)定子A相齒。由于轉(zhuǎn)子齒數(shù)比定子少，轉(zhuǎn)子齒距比定子齒距大，在轉(zhuǎn)子某個(gè)齒對(duì)齊定子A相齒時(shí)，轉(zhuǎn)子的另一個(gè)齒就與定子B相的齒中心線間又會(huì)出現(xiàn)偏移，若接著B(niǎo)相通電，那么轉(zhuǎn)子又將繼續(xù)轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)角度。如果改變定子各相的通電次序，電機(jī)將改變轉(zhuǎn)向，但相電流流通方向的改變是不會(huì)影響轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)向的。,二、電機(jī)簡(jiǎn)介,異步電動(dòng)機(jī)定子上有三相對(duì)稱(chēng)的交流繞組；三相對(duì)稱(chēng)交流繞組通入三相對(duì)稱(chēng)交流電流時(shí)，將在電機(jī)氣隙空間產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)；轉(zhuǎn)子繞組的導(dǎo)體處于旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)中；轉(zhuǎn)子導(dǎo)體切割磁力線，并產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)，判斷感應(yīng)電勢(shì)方向。轉(zhuǎn)子導(dǎo)體通過(guò)端環(huán)自成閉路，并通過(guò)感應(yīng)電流。 感應(yīng)電流與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)相互作用產(chǎn)生電磁力，判斷電磁力的方向。 電磁力作用在轉(zhuǎn)子上將產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，并驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。 根據(jù)以上電磁感應(yīng)原理，異步電動(dòng)機(jī)也叫感應(yīng)電動(dòng)機(jī)。,二、電機(jī)簡(jiǎn)介,二、電機(jī)簡(jiǎn)介,電動(dòng)車(chē)直流電機(jī),1、永磁式直流電機(jī) ：,定子磁極采用永磁體（永久磁鋼），有鐵氧體、鋁鎳鈷、釹鐵硼等材料。按其結(jié)構(gòu)形式可分為圓筒型和瓦塊型等幾種。轉(zhuǎn)子一般采用硅鋼片疊壓而成， 漆包線繞在轉(zhuǎn)子鐵心的兩槽之間（三槽即有三個(gè)繞組），其各接頭分別焊在換向器的金屬片上。電刷是連接電源與轉(zhuǎn)子繞組的導(dǎo)電部件，具備導(dǎo)電與耐磨兩種性能。永磁電機(jī)的電刷使用單性金屬片或金屬石墨電刷、電化石墨電刷。,二、電機(jī)簡(jiǎn)介,2、無(wú)刷直流電機(jī)：由永磁體轉(zhuǎn)子、多極繞組定子、位置傳感器等組成。無(wú)刷直流電機(jī)的特點(diǎn)是無(wú)刷，采用半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)器件（如霍爾元件）來(lái)實(shí)現(xiàn)電子換向的，即用電子開(kāi)關(guān)器件代替?zhèn)鹘y(tǒng)的接觸式換向器和電刷。它具有可靠性高、無(wú)換向火花、機(jī)械噪聲低等優(yōu)點(diǎn)。位置傳感器按轉(zhuǎn)子位置的變化，沿著一定次序?qū)Χㄗ永@組的電流進(jìn)行換流（即檢測(cè)轉(zhuǎn)子磁極相對(duì)定子繞組的位置，并在確定的位置處產(chǎn)生位置傳感信號(hào)，經(jīng)信號(hào)轉(zhuǎn)換電路處理后去控制功率開(kāi)關(guān)電路，按一定的邏輯關(guān)系進(jìn)行繞組電流切換）。位置傳感器有磁敏式、光電式和電磁式三種類(lèi)型。 采用磁敏式位置傳感器的無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)，其磁敏傳感器件（例如霍爾元件、磁敏二極管、磁敏詁極管、磁敏電阻器或?qū)Ｓ眉呻娐返龋┭b在定子組件上，用來(lái)檢測(cè)永磁體、轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的磁場(chǎng)變化。電動(dòng)汽車(chē)多用的是霍爾元件。,二、電機(jī)簡(jiǎn)介,電動(dòng)汽車(chē)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的特性和要求：,用于電動(dòng)汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)與常規(guī)的工業(yè)電機(jī)不同。電動(dòng)汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)通常要求頻繁的啟動(dòng)/停車(chē)、加速/減速，低速或爬坡時(shí)要求高轉(zhuǎn)矩，高速行駛時(shí)要求低轉(zhuǎn)矩，并要求變速范圍大。而工業(yè)電機(jī)通常優(yōu)化在額定的工作點(diǎn)。因此，電動(dòng)汽車(chē)驅(qū)動(dòng)電機(jī)比較獨(dú)特，應(yīng)單獨(dú)歸為一類(lèi)。他們?cè)谪?fù)載要求、技術(shù)性能和工作環(huán)境等方面有著特殊的要求：,二、電機(jī)簡(jiǎn)介,1、電動(dòng)汽車(chē)驅(qū)動(dòng)電機(jī)需要有4-5倍的過(guò)載以滿(mǎn)足短時(shí)加速或爬坡的要求；而工業(yè)電機(jī)只要求有2倍的過(guò)載就可以了。 2、電動(dòng)汽車(chē)的最高轉(zhuǎn)速要求達(dá)到在公路上巡航時(shí)基本速度的4-5倍，而工業(yè)電機(jī)只需要達(dá)到恒功率是基本速度的2倍即可。 3、電動(dòng)汽車(chē)驅(qū)動(dòng)電機(jī)需要根據(jù)車(chē)型和駕駛員的駕駛習(xí)慣設(shè)計(jì)，而工業(yè)電機(jī)只需根據(jù)典型的工作模式設(shè)計(jì)。 4、電動(dòng)汽車(chē)驅(qū)動(dòng)電機(jī)要求有高度功率密度（一般要求達(dá)到1kg/kw以?xún)?nèi)）和好的效率圖（在較寬的轉(zhuǎn)速范圍和轉(zhuǎn)矩范圍內(nèi)都有較高的效率），從而能夠降低車(chē)重，延長(zhǎng)續(xù)駛里程；而工業(yè)電機(jī)通常對(duì)功率密度、效率和成本進(jìn)行綜合考慮，在額定工作點(diǎn)附近對(duì)效率進(jìn)行優(yōu)化。,二、電機(jī)簡(jiǎn)介,5、電動(dòng)汽車(chē)驅(qū)動(dòng)電機(jī)要求工作可控性高、穩(wěn)態(tài)精度高、動(dòng)態(tài)性能好；而工業(yè)電機(jī)只有某一種特定的性能要求。 6、電動(dòng)汽車(chē)驅(qū)動(dòng)電機(jī)被裝在機(jī)動(dòng)車(chē)上，空間小，工作在高溫、壞天氣、及頻繁振動(dòng)等等惡劣環(huán)境下。而工業(yè)電機(jī)通常在某一個(gè)固定位置工作。 因此，我們?cè)陔妱?dòng)汽車(chē)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的選型或設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)當(dāng)綜合考慮上述要求。,二、電機(jī)簡(jiǎn)介,目前的電動(dòng)汽車(chē)驅(qū)動(dòng)電機(jī)介紹,1、直流電機(jī)：習(xí)慣上把有換向器的直流電機(jī)稱(chēng)為直流電機(jī)。優(yōu)點(diǎn)是其電磁繞組的磁場(chǎng)與電樞繞組的磁場(chǎng)是垂直的，因而其控制原理非常簡(jiǎn)單；通過(guò)用永磁材料代替勵(lì)磁繞組后，就變成了永磁直流電機(jī)。由于有效的利用了徑向空間，使定子的直徑大大減小，并且沒(méi)有磁場(chǎng)損失，提高了功率密度和效率。但缺點(diǎn)是由于有換向器和電刷，使它的可靠性降低（火花和碳粉），且需要定期專(zhuān)業(yè)維護(hù)。,二、電機(jī)簡(jiǎn)介,2、永磁無(wú)刷直流電機(jī)：通過(guò)改變永磁直流電機(jī)的定子和轉(zhuǎn)子的位置，就可以得到永磁無(wú)刷直流電機(jī)。需注意到是“直流”這個(gè)術(shù)語(yǔ)會(huì)引起誤解，因?yàn)樗⒉皇侵钢绷麟姍C(jī)，實(shí)際上它采用交流方波供電，所以也稱(chēng)為永磁無(wú)刷方波電機(jī)。它最大的優(yōu)點(diǎn)是無(wú)刷，消除了電刷帶來(lái)的許多問(wèn)題。而且方波電流方波磁場(chǎng)相互作用可以產(chǎn)生更大的轉(zhuǎn)矩。佛山照明沈大衛(wèi)教授給的全稱(chēng)就是“永磁無(wú)刷方波力矩電機(jī)”。,3、永磁無(wú)刷同步電機(jī)：用永磁材料代替?zhèn)鹘y(tǒng)同步電機(jī)的勵(lì)磁繞組，就能去掉傳統(tǒng)的電刷、滑環(huán)和勵(lì)磁繞組的銅損，由于采用正弦交流電及無(wú)刷結(jié)構(gòu)，又叫永磁無(wú)刷交流電機(jī)。其優(yōu)點(diǎn)是高能量密度和高效率，其恒功率區(qū)域有更寬的轉(zhuǎn)速范圍，并可以以矢量控制方法來(lái)滿(mǎn)足電動(dòng)汽車(chē)的高性能要求。如南車(chē)時(shí)代的電機(jī)。,二、電機(jī)簡(jiǎn)介,車(chē)用電機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)如下,(1)電機(jī)本體永磁化：永磁電機(jī)具有高轉(zhuǎn)矩密度、高功率密度、高效率、高可靠性等優(yōu)點(diǎn)。我國(guó)具有世界最為豐富的稀土資源，因此高性能永磁電機(jī)是我國(guó)車(chē)用驅(qū)動(dòng)電機(jī)的重要發(fā)展方向。 (2)電機(jī)控制數(shù)字化：專(zhuān)用芯片及數(shù)字信號(hào)處理器的出現(xiàn)，促進(jìn)了電機(jī)控制器的數(shù)字化，提高了電機(jī)系統(tǒng)的控制精度，有效減小了系統(tǒng)體積。 (3)電機(jī)系統(tǒng)集成化：通過(guò)機(jī)電集成（電機(jī)與發(fā)動(dòng)機(jī)集成或電機(jī)與變速箱集成）和控制器集成，有利于減小驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的重量和體積，可有效降低系統(tǒng)制造成本。,二、電機(jī)簡(jiǎn)介,內(nèi)容,一、電動(dòng)車(chē)發(fā)展里程,二、電機(jī)簡(jiǎn)介,四、我國(guó)電機(jī)應(yīng)用,三、電機(jī)匹配計(jì)算,三、電機(jī)匹配計(jì)算,設(shè)計(jì)目標(biāo)： 1、最高車(chē)速 Vmax60km/h 2、最大爬坡度 imax20(15km/h) 3、加速時(shí)間： 20（0-50 km/h） 4、一次充電續(xù)駛里程： 65km（勻速60km/h）；,整車(chē)參數(shù) ：,滿(mǎn)載質(zhì)量(kg)：566 空氣阻力系數(shù)： 0.35 迎風(fēng)面積(m2)：2 傳動(dòng)效率：0.922 車(chē)輪滾動(dòng)半徑(m) ：145/70R12 (60km)0.2465 滾動(dòng)阻力系數(shù)(60km)：根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式0.0121,整車(chē)參數(shù)：,三、電機(jī)匹配計(jì)算,設(shè)計(jì)目標(biāo)： 1、最高車(chē)速 Vmax60km/h 2、最大爬坡度 imax20(15km/h) 3、加速時(shí)間： 20（0-50 km/h） 4、一次充電續(xù)駛里程： 65km（勻速60km/h）；,整車(chē)參數(shù) ：,滿(mǎn)載質(zhì)量(kg)：566 空氣阻力系數(shù)： 0.35 迎風(fēng)面積(m2)：2 傳動(dòng)效率：0.922 車(chē)輪滾動(dòng)半徑(m) ：145/70R12 (60km)0.2465 滾動(dòng)阻力系數(shù)(60km)：根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式0.0121,整車(chē)參數(shù)：,三、電機(jī)匹配計(jì)算,電機(jī)參數(shù)：,額定轉(zhuǎn)速(r/min)：3000 額定功率(kW)：5 最大轉(zhuǎn)速(r/min)：4600 最大功率(kW)：11 額定扭矩(N.m)：16 最大扭矩(N.m)：50 額定電壓(V)：72 額定相電流(A)：128 峰值相電流：(A)500 減速比：6,三、電機(jī)匹配計(jì)算,三、電機(jī)匹配計(jì)算,蓄電池參數(shù)：,電池類(lèi)型：鉛酸電池 單塊電池電壓：72V 單塊電池容量：16Ah 單塊電池質(zhì)量：10.5kg 電池放電深度“：0.8 蓄電池的平均放電效率q：0.95 電池組標(biāo)稱(chēng)電壓(V)：72 電池組總?cè)萘?Kwh)：5.76,三、電機(jī)匹配計(jì)算,動(dòng)力性分析：,三、電機(jī)匹配計(jì)算,三、電機(jī)匹配計(jì)算,三、電機(jī)匹配計(jì)算,三、電機(jī)匹配計(jì)算,三、電機(jī)匹配計(jì)算,續(xù)航里程計(jì)算,內(nèi)容,一、電動(dòng)車(chē)發(fā)展里程,二、電機(jī)簡(jiǎn)介,四、我國(guó)電機(jī)應(yīng)用,三、電機(jī)匹配計(jì)算,四、我國(guó)電機(jī)應(yīng)用,(1)交流異步電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)我國(guó)已建立了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)