《新能源汽車電力電子技術(shù)》：任務(wù)2 直流電機(jī)控制電路原理與應(yīng)用

1、新能源汽車電力電子技術(shù)任務(wù)2 直流電機(jī)控制電路原理與應(yīng)用建議課時(shí)：4學(xué)時(shí)知識(shí)目標(biāo)（1）能知道直流電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)與工作原理；（2）能夠理解直流電機(jī)的轉(zhuǎn)速控制原理工作過程；（3）能夠知道直流電機(jī)在新能源汽車上的應(yīng)用；（4）能夠通過實(shí)訓(xùn)使用示波器測(cè)量直流電機(jī)控制電路波形變化，做出正確分析；（5）正確規(guī)范的使用實(shí)訓(xùn)板，養(yǎng)成良好的新能源汽車維修職業(yè)素養(yǎng)教學(xué)目標(biāo)學(xué)習(xí)目錄 內(nèi)容結(jié)構(gòu) 任務(wù)導(dǎo)入新能源汽車一般采用電子助力轉(zhuǎn)向裝置，該裝置的動(dòng)力源是直流電機(jī)。根據(jù)駕駛員的駕駛意圖，并且收集轉(zhuǎn)向、車速、扭矩等信息，由控制模塊完成直流電機(jī)的轉(zhuǎn)向控制和轉(zhuǎn)速控制，保證汽車在低速轉(zhuǎn)向行駛時(shí)輕便靈活，高速轉(zhuǎn)向行駛時(shí)穩(wěn)定可靠。本

2、實(shí)訓(xùn)通過搭建電路，學(xué)習(xí)直流電機(jī)的轉(zhuǎn)速控制方式和轉(zhuǎn)向控制方式，并通過規(guī)范的操作，養(yǎng)成良好的職業(yè)素養(yǎng)。知識(shí)鏈接1：直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)知識(shí)準(zhǔn)備直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)主要由定子和轉(zhuǎn)子兩大部分組成，如圖4-2-1所示。直流電機(jī)運(yùn)行時(shí)靜止不動(dòng)的部分稱為定子，其主要作用是產(chǎn)生磁場(chǎng)，由機(jī)座、主磁極、換向極、端蓋、軸承和電刷裝置等組成。運(yùn)行時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)的部分稱為轉(zhuǎn)子，其主要作用是產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，是直流電機(jī)進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換的機(jī)構(gòu)，所以通常又稱為電樞，由轉(zhuǎn)軸、電樞鐵心、電樞繞組、換向器和風(fēng)扇等組成。 電樞 定子知識(shí)鏈接2：直流電機(jī)的工作原理知識(shí)準(zhǔn)備由于轉(zhuǎn)子兩側(cè)有一對(duì)磁極產(chǎn)生磁場(chǎng)，如圖4-2-2所示，直流電源通過電刷向轉(zhuǎn)子供電。當(dāng)轉(zhuǎn)子中的線

3、圈通有電流時(shí)，兩側(cè)導(dǎo)線就會(huì)受到磁場(chǎng)的作用力，方向依左手定則判斷。轉(zhuǎn)子受到磁場(chǎng)的作用力從而會(huì)旋轉(zhuǎn)，當(dāng)旋轉(zhuǎn)90度后，換向器改變了轉(zhuǎn)子內(nèi)線圈的電流方向，于是導(dǎo)線框會(huì)持續(xù)旋轉(zhuǎn)下去。圖4-2-2 電機(jī)工作原理知識(shí)鏈接3：直流電機(jī)的特點(diǎn)知識(shí)準(zhǔn)備直流電機(jī)具有良好的調(diào)速特性、轉(zhuǎn)矩比較大而且受電磁干擾影響的小。但是其復(fù)雜的機(jī)械結(jié)構(gòu)限制了電機(jī)體積進(jìn)一步的縮小，尤其內(nèi)部電刷和換向器的滑動(dòng)接觸極容易造成機(jī)械磨損和火花，使直流電動(dòng)機(jī)的可靠性下降、壽命短和保養(yǎng)維護(hù)工作量大。知識(shí)鏈接4：直流電機(jī)的轉(zhuǎn)速控制原理知識(shí)準(zhǔn)備控制電源周期性地通斷，給電機(jī)提供一個(gè)脈沖電源。如圖4-2-3所示，脈沖寬度越大，提供給電機(jī)的平均電壓越大，電機(jī)轉(zhuǎn)速就越高。反之亦然，脈沖寬度越小，提供給電機(jī)的平均電壓越小，電機(jī)轉(zhuǎn)速就越低。因此，通過改變脈沖的寬度，從而間接控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速。圖4-2-3 直流電機(jī)脈沖控制電壓波形知識(shí)鏈接5：直流電機(jī)在新能源汽車上的應(yīng)用知識(shí)準(zhǔn)備直流電機(jī)有非常廣泛的應(yīng)用，例如電動(dòng)車窗升降、電動(dòng)雨刮和電動(dòng)座椅等等，都是由直流電機(jī)實(shí)現(xiàn)的功能?，F(xiàn)今新能源汽車來都使用電子助力轉(zhuǎn)向，如圖4-2-3所示，該轉(zhuǎn)向系統(tǒng)通過控制電機(jī)輸出