新能源汽車驅動電機及控制系統(tǒng)檢修 課件全套 項目1-4 新能源汽車驅動電機及控制系統(tǒng)認知 - 新能源汽車電機控制系統(tǒng)檢修

項目1新能源汽車驅動電機及控制系統(tǒng)認知任務1新能源汽車驅動電機電磁基礎認知任務導入在認知新能源汽車的驅動電機和驅動電機控制系統(tǒng)之前，我們需要先了解一下電機和發(fā)電機，你了解電磁的基本概念和電機與發(fā)電機的基本運行原理嗎？新能源汽車驅動電機及控制系統(tǒng)檢修請補充任務目標請補充任務目標任務目標01/02/電機、發(fā)電機的基本運行原理電磁的基本概念CONTENT03/電機定子線圈的連接方法目錄新授Newlesson01PARTONE一、電磁的基本概念邁克爾·法拉第（MichaelFaraday，1791年9月22日～1867年8月25日），英國物理學家、化學家，也是著名的自學成才的科學家。他被世人們稱為“電學之父”和“交流電之父”。電磁感應現(xiàn)象1一、電磁的基本概念電磁感應現(xiàn)象是指當閉合電路的部分導體在磁場中切割磁感線，或者穿過閉合電路的磁感線數(shù)量（即磁通量）發(fā)生變化時，閉合電路中就會有電流產(chǎn)生。做個簡單示范：取一條電線，將其兩端接在電流表兩極上，再拿一塊磁條，將其來回穿過電線圍成的圈，同時注意電流表的變化，這就是電磁感應現(xiàn)象。1電磁感應現(xiàn)象一、電磁的基本概念設在磁感應強度為B的勻強磁場中，有一個面積為S（有效面積S，即垂直通過磁場線的面積）且與磁場方向垂直的平面，磁感應強度B與面積S的乘積，叫做穿過這個面的磁通量，如圖所示。磁通量2Φ=BS式中：Φ——磁通量，單位為WbB——磁感應強度，單位為T（特斯拉）S——有效面積，即垂直通過磁感線的面積，單位為m2（平方米）一、電磁的基本概念在國際單位制中，磁通量的單位是韋伯，縮寫Wb，是以德國物理學家威廉?愛德華?韋伯（WilhelmEduardWeber）的名字命名的。磁通量的計算公式為：磁通量2一、電磁的基本概念在電磁感應現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動勢，叫做感應電動勢。定義是由低電勢指向高電勢。方向穿過回路的磁通量發(fā)生變化。產(chǎn)生感應電動勢的條件感應電動勢3一、電磁的基本概念左手定則，是英國電機工程師約翰.安布羅斯.弗萊明提出的。載流導體在磁場中受到安培力的作用，其所受安培力的方向用左手定則判定。左手定則4一、電磁的基本概念左手定則（電動機定則）：伸開左手，使拇指與其余四個手指垂直，并且都與手掌在同一平面內；讓磁感線從掌心流入，使四指指向電流方向；拇指所指方向就是通電導線在磁場所受安培力方向。左手定則4一、電磁的基本概念安培力是通電導線在磁場中受到的作用力。由法國物理學家A·安培首先通過實驗確定。可表述為：以電流強度為I的長度為L的直導線，置于磁感應強度為B的均勻外磁場中，則導線受到的安培力的大小為F。安培力的計算公式為：式中：F——安培力的大小，單位為NB——均勻外磁場的磁感應強度，單位為TI——通電電流強度，單位為AL——導體長度，單位為mα——電流方向與B之間的夾角左手定則4F=BILsinα一、電磁的基本概念在旋轉電機中，作用在轉子載流導體上的電磁力將使轉子受到一個力矩(等于力乘以轉子半徑)，這個力矩稱之為電磁轉矩。電磁轉矩在電機的能量形態(tài)轉換起到重要的作用。如果在固定磁場中放置一個通有電流的導體，則會在載流導體上產(chǎn)生一個電磁力。載流導體受力的大小與導體在磁場中的位置有關。當導體與磁力線方向垂直時，所受的力最大，這時電磁力F與磁通密度B、導體長度L以及通電電流強度I成正比。左手定則4一、電磁的基本概念（1）直線電流產(chǎn)生的磁場用右手握住載流直導體，大拇指指向電流方向，則彎曲四指所指的方向就是磁力線的方向。直線電流磁場的磁力線是一些以導線上各點為圓心的同心圓，這些同心圓都在與導線垂直的平面上。安培定則5判斷方法磁力線磁效應電流周圍存在磁場的現(xiàn)象稱為電流的磁效應（俗稱“動電生磁”）。一、電磁的基本概念（2）通電螺線管的磁場

用右手握住通電螺線管，彎曲的四指指向電流方向，則大拇指所指的方向即為北極（N極）。通電螺線管的磁場的磁力線與條形磁鐵的磁力線類似，是一些穿過螺線管橫截面的閉合曲線，如圖所示，因此，大拇指所指的一端即為北極。判斷方法磁力線安培定則5一、電磁的基本概念線圈產(chǎn)生的感應電動勢大小可用法拉第電磁感應定律（簡稱電磁感應定律）來計算。法拉第電磁感應定律指出：閉合線圈產(chǎn)生的感應電動勢的大小與穿過回路的磁通量的變化率成正比。與磁鐵緩慢靠近或遠離線圈相比，磁鐵快速靠近或遠離線圈時，磁通量ΔΦ變化相同，但變化所需的時間Δt更短，故線圈產(chǎn)生的電動勢會更高。電磁感應定律6電動勢的數(shù)學表達式為：式中：E——電動勢，單位為VN——線圈的匝數(shù)ΔΦ——磁通量的變化量，單位為TΔt——磁通量變化所需的時間，單位為s。

二、電機、發(fā)電機的基本運行原理電機泛指電動機和發(fā)動機。通常,同一臺電機既可作為電動機（即電機處于驅動工況時）,亦可作為發(fā)電機。電機1電機的運行狀態(tài)

驅動狀態(tài)

發(fā)電狀態(tài)判斷電機運行狀態(tài)

取決于能量轉換的方向（能流方向）

不取決于電機的結構。電機的運行狀態(tài)二、電機、發(fā)電機的基本運行原理

按使用電源的不同，電機分為直流電機和交流電機，電力系統(tǒng)中的電機大部分是交流電機，可以是同步電機或者是異步電機（電機定子磁場轉速與轉子旋轉轉速不保持同步速）。電機由轉子、定子組成，通過動力電子元件和高壓蓄電池連接，電機裝有一個定子繞組，繞組如同電機一樣，可產(chǎn)生一個旋轉磁場。電機1電動機組成部件和電路連接二、電機、發(fā)電機的基本運行原理

當電機為驅動工況時，定子繞組會產(chǎn)生一個旋轉磁場。轉子是一個可以產(chǎn)生磁場的永磁體。同步電機的轉速可通過感應交流電的頻率精確控制。系統(tǒng)中裝有一個電機控制器，對同步電機轉速進行無級調整。轉子位置傳感器可持續(xù)檢測轉子的位移，控制電子器件以此測定電機實際轉速。電機1二、電機、發(fā)電機的基本運行原理直流發(fā)電機依靠整流子換向，結構復雜、電磁干擾嚴重，已經(jīng)被淘汰。直流發(fā)電機目前應用最廣的是三相交流發(fā)電機，其內部帶有二極管整流電路，將交流電整流為直流電。三相交流發(fā)電機發(fā)電機2發(fā)電機是汽車的主要電源，其主要功能是在發(fā)動機正常運轉時（怠速以上），向所有用電設備（起動機除外）供電，同時為蓄電池充電。發(fā)電機二、電機、發(fā)電機的基本運行原理發(fā)電機2交流發(fā)電機由轉子總成、定子總成、電刷組件、整流器、電壓調節(jié)器、風扇和前后端蓋等組成。發(fā)電機的轉子為磁極，其組成包含爪極、磁場繞組、滑環(huán)和轉子軸等，由發(fā)動機帶動而產(chǎn)生旋轉磁場。發(fā)電機的定子為電樞，由定子鐵心與對稱的三相定子繞組組成，三相繞組彼此相隔120°，功用是產(chǎn)生交流電動勢。交流發(fā)電機的轉子

定子鐵芯及定子

二、電機、發(fā)電機的基本運行原理

交流發(fā)電機的基本原理是電磁感應原理。如圖所示，當發(fā)電機的轉子繞組中通入直流電，轉子在發(fā)動機的帶動下旋轉，產(chǎn)生一個旋轉的磁場，使得相對靜止的定子繞組切割磁力線而產(chǎn)生感應電動勢。發(fā)電機2二、電機、發(fā)電機的基本運行原理

由于轉子磁極鐵芯制作成鳥嘴形特殊結構，可使定子繞組感應產(chǎn)生的交流電動勢近似于正弦曲線波形，因此三相電樞繞組產(chǎn)生的感應電動勢按正弦規(guī)律變化。發(fā)電機2三、電機定子線圈的連接方法以定子繞組形成磁極來區(qū)分1顯極式繞組每個（組）線圈形成一個磁極，繞組的線圈（組）數(shù)與磁極數(shù)相等。相鄰兩個線圈（組）的連接方式必須尾端接尾端，首端接首端，也即反接串聯(lián)方式。根據(jù)電動機的磁極數(shù)與繞組分布形成實際磁極數(shù)的關系庶極式繞組每個（組）線圈形成兩個磁極，繞組的線圈（組）數(shù)為磁極數(shù)的一半。相鄰兩個線圈（組）的連接方式應該是尾端接首端，即順接串聯(lián)方式。根據(jù)電動機的磁極數(shù)與繞組分布形成實際磁極數(shù)的關系三、電機定子線圈的連接方法以定子繞組的形狀與嵌裝布線方式區(qū)分2①集中式繞組僅有一個或幾個矩形框線圈組成。繞制后用紗帶包扎定型，再經(jīng)浸漆烘干處理后嵌裝在凸磁極的鐵心上。直流電動機、通用電動機的勵磁線圈，以及單相罩極電動機的主極繞組都采用這種繞組。根據(jù)電動機的磁極數(shù)與繞組分布形成實際磁極數(shù)的關系根據(jù)線圈繞制的形狀與嵌裝布線方式的不同三、電機定子線圈的連接方法以定子繞組的形狀與嵌裝布線方式區(qū)分2同心式繞組同一線圈組的幾個大小不同矩形線圈按同一中心的位置逐個嵌裝排列成回字形。分單層與多層。一般單項電動機和部分小功率三相異步電動機的定子繞組采用這種型式。根據(jù)電動機的磁極數(shù)與繞組分布形成實際磁極數(shù)的關系分布式繞組所有線圈的形狀大小完全相同（單雙圈例外），分別以每槽嵌裝一個線圈邊，并在槽外端部逐個相迭均勻分布。分單層迭式和雙層迭式，單雙圈交叉布線排列和單雙層混合布線排列，鏈形繞組和籃形繞組。一般三相異步電動機的定子繞組較多采用迭式繞組。根據(jù)線圈繞制的形狀與嵌裝布線方式的不同②分布式繞組實訓PracticalTraining02PARTTWO1.電磁感應現(xiàn)象是指當

的部分導體在磁場中切割磁感線，或者穿過閉合電路的磁感線數(shù)量（即磁通量）發(fā)生變化時，閉合電路中就會有電流產(chǎn)生。2.左手定則（電動機定則）：伸開左手，使拇指與其余四個手指垂直，并且都與手掌在

內；讓磁感線從掌心流入，使四指指向電流方向；

就是通電導線在磁場所受安培力方向。發(fā)電機是汽車的主要電源，其主要功能是在發(fā)動機正常運轉時（怠速以上），向所有用電設備（起動機除外）供電，同時為

充電。任務實施4.在顯極式繞組中，為了要使磁極的極性和相互間隔，相鄰兩個線圈（組）里的電流方向必須

，即相鄰兩個線圈（組）的連接方式必須

接

，

接

，也即反接串聯(lián)方式。5.在庶極式繞組中，每個線圈（組）所形成的磁極的極性都相同，因而所有線圈（組）里的電流方向都

，即相鄰兩個線圈（組）的連接方式應該是

接

，即順接串聯(lián)方式。任務實施項目1新能源汽車驅動電機及控制系統(tǒng)認知任務2新能源汽車驅動電機認知任務導入電機銘牌就如同電機的“身份證”，從銘牌中就能讀出電機的性能以及適用場景。你能從電機銘牌上確認哪些信息呢？新能源汽車驅動電機及控制系統(tǒng)檢修1.了解不同類型的驅動電機性能與優(yōu)缺點。2.了解驅動電機在主流車企上的應用。3.掌握驅動電機銘牌的識讀方法。4.能夠準確找到驅動電機銘牌的位置。5.能夠正確認知前驅電動總成的銘牌其技術參數(shù)。6.熟練驅動電機銘牌。7.認真嚴謹、積極主動。安全生產(chǎn)，文明施工。8.獲得分析問題和解決問題的基本方法。任務目標01/02/驅動電機在主流車企上的應用不同類型新能源汽車驅動電機的介紹CONTENT03/驅動電機銘牌的識讀目錄新授Newlesson01PARTONE一、不同類型新能源汽車驅動電機的介紹新能源汽車包含混合動力、燃料電池電動、氫發(fā)動機、純電動等汽車種類。燃料電池電動汽車零排放，但燃料電池價格高，壽命短。純電動汽車采用蓄電池作為動力源，成本低、無污染，發(fā)展?jié)摿Υ?。氫發(fā)動機汽車排放水，無污染，但價格貴?；旌蟿恿ζ噭恿π阅軆?yōu)良，但系統(tǒng)結構復雜，排放尾氣。一、不同類型新能源汽車驅動電機的介紹當前應用于電動汽車中的驅動電機主要包括直流電機、三相交流異步電機、永磁同步電機和開關磁阻電機等類型。電動汽車驅動電機是影響整車性能的關鍵因素之一，電機類型的選擇、車輛驅動方式的確定、電機控制系統(tǒng)的可靠性與安全性是電動汽車開發(fā)時首先應考慮的問題。一、不同類型新能源汽車驅動電機的介紹性能1類型項目直流電機三相異步電機永磁同步電機開關磁阻電機轉速范圍/（r/min）4000～600012000～200004000～10000>15000功率密度低中高較高功率因數(shù)——82～8590～9360～65峰值效率/%85～8994～9595～9785～90負荷效率/%80～8790～9285～9778～86過載能力/%200300～500300300～500恒功率區(qū)比例——1:51:2.251:3電機重量重中輕輕電機外形尺寸大中小小可靠性一般好優(yōu)良好結構堅固性差好一般優(yōu)良控制操作性能最好好好好控制器成本低高高一般4種典型電機的性能比較一、不同類型新能源汽車驅動電機的介紹優(yōu)缺點2直流電機有控制系統(tǒng)簡單、啟動轉矩大、調速方便、目前技術已經(jīng)較為成熟的優(yōu)點。但是直流電機的電樞電流需要由電刷和機械換向器引入，換向時易產(chǎn)生電火花，從而產(chǎn)生換向器容易燒蝕，電刷容易磨損之類的問題，需要經(jīng)常維護；同時由于電刷部分存在接觸磨損，不僅使電機效率降低，還限制了電機運行的最高轉速。現(xiàn)在電動汽車驅動電機很少使用直流電機。但仍有一些小功率的電動汽車選用直流電機，如小型代步車、景區(qū)觀光車等。（1）直流電機一、不同類型新能源汽車驅動電機的介紹優(yōu)缺點2是感應式電機的一種。具有結構簡單、工作周期長、成本低、易維護的優(yōu)點驅動復雜、效率低?，F(xiàn)在主要通過矢量控制技術改善交流電機的輸出轉矩特性。三相交流異步電機有繞線式和鼠籠式兩種轉子結構，鼠籠式電機成本低，效率高。特斯拉電動汽車驅動電機就是鼠籠式轉子異步電機。感應式電機在工業(yè)中己有較長時間的應用，具有豐富的生產(chǎn)經(jīng)驗和大量的生產(chǎn)工廠，生產(chǎn)成本較低。（2）三相交流異步電機一、不同類型新能源汽車驅動電機的介紹優(yōu)缺點2具有體積小、重量輕，啟動轉矩大，效率高的優(yōu)點。這些優(yōu)點滿足了新能源汽車驅動電機的條件。根據(jù)轉子不同，PMSM有表貼式和內置式兩種類型。內置式交直軸電感不同，可產(chǎn)生磁阻轉矩，驅動電機應用的更多。永磁同步電機矢量控制也存在潛在的風險，比如電機的位置傳感器故障、電流傳感器故障、電機定子繞組開路等都會影響安全性和可靠性。另一個問題是永磁材料強度較差，有些永磁材料在高溫作用下會發(fā)生磁性衰退現(xiàn)象?，F(xiàn)在我國大部分的驅動電機控制系統(tǒng)，都是圍繞著永磁同步電機矢量控制為主的閉環(huán)控制，這是因為永磁同步電機具有較高的功率密度和效率，矢量控制反饋控制環(huán)節(jié)精準穩(wěn)定。（3）永磁同步電機一、不同類型新能源汽車驅動電機的介紹優(yōu)缺點2結構比其他電機簡單，效率可達85%-90％，轉速可達15000r/pm。其轉矩轉速特性好，在較寬的轉速范圍內，轉矩和轉速可以靈活地控制，并且有起動轉矩高和起動功率低等機械特性?？刂葡到y(tǒng)較復雜，調節(jié)性能和控制精度要求高。工作時的轉矩脈動大，噪聲也較大，體積也比同樣功率的感應電機要大一些。很少應用在電動汽車上。開關磁阻電機很少應用在電動汽車上。（4）開關磁阻電機二、驅動電機在主流車企上的應用永磁同步電機與交流異步電機是新能源汽車在乘用車領域上的主流選擇。永磁同步電機的永磁是指在電機轉子的制造過程中使用了永磁體，提升了電機在低速時需要的大扭矩的性能，這也是永磁同步電機與三相交流異步電機的最大區(qū)別。添加標題同步指的是讓電機中的轉子轉速與定子繞組的電流頻率始終保持一致，通過控制電機的定子繞組輸入電流頻率來控制電動汽車的車速。二、驅動電機在主流車企上的應用永磁同步電機與交流異步電機是新能源汽車在乘用車領域上的主流選擇。交流異步電機中由于轉子總是在“追趕”定子旋轉磁場的轉速，并且為了能夠切割磁感應線而產(chǎn)生感應電流。添加標題轉子的轉速總要比定子旋轉磁場的轉速慢，這也就形成了異步運行，即異步感應電機。二、驅動電機在主流車企上的應用永磁同步電機轉矩密度高、功率密度高、效率高、調速性能好。體積小、重量輕優(yōu)點在相同質量與體積下，能夠為新能源汽車提供最大的動力輸出與加速度。優(yōu)勢除了原料帶來的成本問題外，它會有在高溫下磁性衰減的問題。缺點二、驅動電機在主流車企上的應用三相交流異步電機結構簡單、可靠性較高、擁有較好的高速性能以及電機的溫升區(qū)間較大，不易造成退磁現(xiàn)象。優(yōu)點受到以性能標榜的電動跑車以及中大型SUV偏愛。如特斯拉modelS等優(yōu)勢轉矩密度、功率密度、效率密度偏低，并且還伴隨著體積大、重量沉等問題。缺點二、驅動電機在主流車企上的應用三相交流異步電機

特斯拉modelS特斯拉modelX蔚來ES8三、驅動電機銘牌的識讀驅動電機需要按照國家標準在電機機殼上標注銘牌數(shù)據(jù)，如圖所示。銘牌位置1比亞迪驅動三合一中電機銘牌貼于機殼上三、驅動電機銘牌的識讀如圖為比亞迪某款永磁同步電機的銘牌。銘牌位置1比亞迪某款永磁同步電機的銘牌三、驅動電機銘牌的識讀銘牌項目2序號項目說明1型號型號用以表明電機的系列、幾何尺寸和極數(shù)。由漢語拼音字母、國際通用符號和阿拉伯數(shù)字組成。2額定功率指電機在額定狀態(tài)下運行時電機軸端輸出的機械功率，單位為W或k\V。3額定電壓指電機在額定狀態(tài)下運行時，加在定子繞組上的線電壓，單位為V。4額定轉速是指對應于額定電壓、額定電流，電機運行于額定功率時的轉速。單位為r/min。5峰值功率指電機在峰值轉矩狀態(tài)下運行時，電機軸端輸出的機械功率，單位為W或kW。6最大轉速指電機正常運行所能達到的最大速度，體現(xiàn)了永磁同步電機調速能力的大小。單位為r/min。三、驅動電機銘牌的識讀銘牌項目27最高效率指電機在整個運行區(qū)間內所能達到的最大效率。8功率因數(shù)電機有效功率與視在功率的比值。它表征著電機運行時從電網(wǎng)吸收的無功功率的大小。一般來說，對于相同轉速的電機，容量越大，功率因數(shù)越高。相同容量的電機，轉速越高，功率因數(shù)越大。9聯(lián)結方式永磁同步電機常用的定子繞組接法主要有星形聯(lián)結和三角形聯(lián)結。10絕緣等級指直流電機制造時所用絕緣材料的耐熱品級。一般有B級、F級、H級、C級。11冷卻方式為防止電機在工作過程中產(chǎn)生的銅耗和鐵耗使電機溫升過高，一般需要采取冷卻措施。永磁同步電機常用的冷卻方式一般有水冷和風冷。12定額（工作制）即電機的工作方式，是指電機在正常使用時的延續(xù)時間。一般分為連續(xù)制（S1）和斷續(xù)制（S2-S10）。三、驅動電機銘牌的識讀銘牌項目2驅動電機型號通常由驅動電機類型代號、尺寸規(guī)格代號、信號反饋元件代號、冷卻方式代號、預留代號五部分組成，如圖所示。三、驅動電機銘牌的識讀銘牌項目2但不同車企電機型號命名規(guī)則會有所差異，如圖所示的為比亞迪某車型永磁同步電機型號，型號中還包含了品牌自定義的部分，即品牌名稱與內部編號。三、驅動電機銘牌的識讀銘牌項目2名稱代號說明備注驅動電機類型KC開關磁阻電機其他類型驅動電機的類型代號由制造商參照GB/T4831進行規(guī)定。TF方波控制型永磁同步電機TZ正弦控制型永磁同步電機YR異步電機（繞線式）YS異步電機（鼠籠式）ZL直流電機尺寸規(guī)格阿拉伯數(shù)字一般采用定子鐵芯的外徑來表示；對于外轉子電機，采用外轉子鐵芯外徑來表示。

信號反饋元件M光電編碼器無傳感器不必標注。X旋轉變壓器H霍爾元件冷卻方式S水冷方式非強迫冷卻方式（自然冷卻）不必標注。Y油冷方式F強迫風冷方式預留英文大寫字母或阿拉伯數(shù)字組合其含義由制造商自行確定。電機型號所包含的信息，可根據(jù)下表進行解讀實訓PracticalTraining02PARTTWO任務實施實訓準備序號設備及工具圖片設備及工具名稱數(shù)量設備及工具是否完好1

□是□否2

□是□否3

□是□否4

□是□否5

□是□否6

□是□否7

□是□否8

□是□否質檢意見原因：□是□否任務實施姓名

班級（專業(yè)）

完成日期

實訓任務1：前驅電動總成的技術參數(shù)認知序號操作步驟記錄完成情況1驅動電機的最大輸出扭矩技術參數(shù)：已完成□2驅動電機的額定扭矩技術參數(shù)：已完成□3驅動電機的最大輸入功率技術參數(shù)：已完成□4驅動電機的額定功率技術參數(shù)：已完成□5電機最大輸出轉速技術參數(shù)：已完成□6前驅電動總成重量技術參數(shù)：已完成□7變速箱潤滑油量技術參數(shù)：已完成□8變速箱潤滑油類型技術參數(shù)：已完成□任務實施實訓任務2：電機銘牌認知序號操作步驟記錄完成情況1認識電機型號該電機型號為。已完成□2認識電機類型根據(jù)型號可知，該電機的類型為。已完成□3認識信號反饋元件根據(jù)型號可知，該電機（¨有¨無）信號反饋元件，若有，其信號反饋元件類型為。已完成□4認識電機冷卻方式根據(jù)型號可知，該電機的冷卻方式為。已完成□任務實施6S現(xiàn)場管理序號操作步驟完成情況備注1建立安全操作環(huán)境已完成□

2清理及整理工具量具已完成□

3清理及復原設備已完成□

4清理場地已完成□

5物品回收和環(huán)保已完成□

6完善和檢查工單已完成□項目1新能源汽車驅動電機及控制系統(tǒng)認知任務3新能源汽車驅動電機控制系統(tǒng)認知任務導入新能源汽車的驅動電機控制系統(tǒng)不同于工業(yè)用的電機控制系統(tǒng)，由于受到車輛空間限制和使用環(huán)境的約束，應用于普通的電機控制系統(tǒng)中的電力電子技術、電機技術已經(jīng)不能適應其需求。那么當前新能源汽車領域的驅動電機控制系統(tǒng)開發(fā)呈現(xiàn)了怎樣的發(fā)展趨勢呢？新能源汽車驅動電機及控制系統(tǒng)檢修1.了解驅動電機控制系統(tǒng)的定義、作用、現(xiàn)狀、困境及結構組成。2.掌握新能源汽車對驅動電機控制系統(tǒng)的性能要求。3.能夠準確識別秦EV前驅電動總成的內部結構和說出秦EV前驅電動總成主要部件的作用。4.能夠正確認知前驅電動總成的結構。5.掌握永磁同步電機的結構。6.與小組成員、同學之間能合作交流，協(xié)調工作。7.獲得分析問題和解決問題的基本方法。任務目標01/02/驅動電機控制系統(tǒng)的結構組成及主要部件介紹驅動電機控制系統(tǒng)的定義及作用CONTENT03/新能源汽車驅動電機控制系統(tǒng)的發(fā)展歷史、現(xiàn)狀與困境目錄04/新能源汽車驅動電機控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢05/新能源汽車對驅動電機控制系統(tǒng)的性能要求新授Newlesson01PARTONE一、驅動電機控制系統(tǒng)的定義及作用驅動電機控制系統(tǒng)是電動汽車的三大核心系統(tǒng)之一，也是車輛行駛的主要驅動系統(tǒng)。驅動電機控制系統(tǒng)的特性決定了車輛的主要性能指標，直接影響車輛動力性、經(jīng)濟性和用戶駕乘感受。定義1一、驅動電機控制系統(tǒng)的定義及作用驅動電機控制系統(tǒng)就像電動汽車的神經(jīng)中樞，它將驅動電機、動力電池和其他輔助系統(tǒng)相互連接并且加以控制。整車控制器（VCU）會根據(jù)其獲取到的的輸入信號（例如加速、制動、檔位、旋變、溫度等），向電機控制器發(fā)出相應的控制指令，從而控制驅動電機進行起動、加速、減速和制動能量回收。2作用比亞迪全新秦EV外觀圖一、驅動電機控制系統(tǒng)的定義及作用比亞迪全新秦EV車型采用比亞迪e平臺的核心技術——33111所生產(chǎn)的全新一代純電動轎車。其中，第一個“3”代表的是驅動電機、電機控制器和減速器三合一。e平臺讓純電動汽車的結構更簡單、更安全、更可靠。通過對原本繁雜、分立的零部件進行標準化、集成化設計，讓純電動汽車的核心零部件體積變小，重量變輕，滿足現(xiàn)代新能源汽車輕量化的目的。2作用比亞迪全新秦EV外觀圖二、驅動電機控制系統(tǒng)的結構組成及主要部件介紹秦EV的驅動電機控制系統(tǒng)，也稱前驅電動總成或三合一驅動系統(tǒng)，主要由驅動電機控制器（MotorControlUnit，MCU）、驅動電機、單檔變速器組成，如圖所示。結構組成1二、驅動電機控制系統(tǒng)的結構組成及主要部件介紹秦EV的前驅電動總成位于前艙中部，在充配電總成的下方，如圖所示。安裝位置2二、驅動電機控制系統(tǒng)的結構組成及主要部件介紹秦EV的配電總成位置如圖所示。安裝位置2二、驅動電機控制系統(tǒng)的結構組成及主要部件介紹集成方案3成本降低了33%，體積減少了30%，重量也減輕了25%，功率密度增加20%，NEDC續(xù)航里程效率提升1%，扭矩密度增加17%。本著“高品質、高電壓、高集成、高轉速、高性能、低成本”的開發(fā)理念，在秦EV的設計中，驅動電機及電機控制器采用了直連的方式，減少三相電纜、驅動電機和控制器共用冷卻系統(tǒng)（通過整車控制器（VCU）控制電子水泵、電子風扇進行循環(huán)冷卻）。二、驅動電機控制系統(tǒng)的結構組成及主要部件介紹集成方案3集成內容示圖集成目的電機、電控端子直連，取消三相線

降低成本電機、電控水道直連，取消水管

降低成本比亞迪驅動三合一集成方案二、驅動電機控制系統(tǒng)的結構組成及主要部件介紹集成方案3比亞迪驅動三合一集成方案電機轉子軸和減速器輸入軸共用

提高同軸度，減少噪音電機殼體和減速器殼體共用

降低成本，提高同軸度，提高裝配精度二、驅動電機控制系統(tǒng)的結構組成及主要部件介紹主要部件介紹41）定義作為新能源汽車的“動力心臟”，驅動電機是一種將電能轉化為動能，并用來驅動其他裝置的電氣設備，是與汽車加速度、最高車速、爬坡坡度（一般車輛最大的爬坡坡度不超過40%）等重要指標及行車體驗直接相關的核心部件。（1）驅動電機2）組成在秦EV中，采用的驅動電機為永磁同步電機永磁同步電機主要由電機的轉子、定子、電機外殼、旋轉變壓器（也稱旋變傳感器，簡稱旋變）、前后轉子軸承、電機前后端蓋以及三相電纜等部件組成。二、驅動電機控制系統(tǒng)的結構組成及主要部件介紹主要部件介紹4永磁同步電機爆炸圖二、驅動電機控制系統(tǒng)的結構組成及主要部件介紹主要部件介紹4永磁同步電機主要部件安裝位置說明部件說明旋變定子安裝在后端蓋上，用于檢測電機轉子位置、轉速信號旋變轉子安裝在電機轉軸上，與旋變轉子總成配合反應轉子角度位置轉子布置在定子內部，用于磁能向動能的轉換三相繞組安裝在定子鐵芯上，用于接入三相交流電產(chǎn)生磁場定子安裝在殼體內部，用于增強通電線圈的磁性二、驅動電機控制系統(tǒng)的結構組成及主要部件介紹主要部件介紹41）定義旋轉變壓器（簡稱旋變）是一種輸出電壓隨轉子轉角變化的信號元件。在秦EV中，當勵磁繞組以一定頻率的交流電壓勵磁時，輸出繞組的電壓幅值與轉子轉角成正、余弦函數(shù)關系，因此這種旋轉變壓器又稱為正余弦旋轉變壓器。（2）旋轉變壓器2）作用旋轉變壓器主要負責檢測電機的轉速、旋轉方向（正轉或反轉）、電機位置（旋轉角度），如果旋變信號失效或丟失，車輛將無法上“OK”電，旋變信號相當于發(fā)動機上的曲軸位置傳感器信號，旋變信號通過硬線信號到電機控制后解碼轉換成車速。二、驅動電機控制系統(tǒng)的結構組成及主要部件介紹主要部件介紹43）安裝位置旋變傳感器安裝在電機后端蓋處如下圖所示。（2）旋轉變壓器二、驅動電機控制系統(tǒng)的結構組成及主要部件介紹主要部件介紹44）組成如下圖所示，旋轉變壓器由旋變定子和旋變轉子組成，其定子固定于電機定子或端蓋上，以檢測和輸出轉子位置信號；其轉子也是由多個硅鋼片組成，與電機同軸，以跟蹤電子轉子的位置。轉子上有一個盤，它是用透磁通的金屬制成的。這個轉子盤的形狀特殊，非圓形，像凸輪盤。（2）旋轉變壓器二、驅動電機控制系統(tǒng)的結構組成及主要部件介紹主要部件介紹4（2）旋轉變壓器該線圈環(huán)由勵磁線圈A、正弦線圈S以及余弦線圈C三個單線圈構成，S、C兩線圈互成90°安裝，如圖所示。其中，勵磁線圈A負責輸入，正弦線圈S與余弦線圈C負責輸出。二、驅動電機控制系統(tǒng)的結構組成及主要部件介紹主要部件介紹45）工作原理如圖所示，勵磁線圈通入正弦曲線的勵磁電壓后，勵磁線圈周圍產(chǎn)生的交變磁場作用在轉子盤上，轉子盤將交變磁場的磁通引向接收線圈，接收線圈將感應到一個交變電壓，該電壓與轉子盤的位置成一定的比例，與勵磁電壓存在相位差。（2）旋轉變壓器二、驅動電機控制系統(tǒng)的結構組成及主要部件介紹主要部件介紹46）控制策略當電機轉子與旋轉變壓器轉子一同轉動時，旋轉變壓器轉子轉過定子線圈，改變了定子線圈與轉子之間的磁通，使得正弦繞組和余弦繞組收到勵磁繞組感應，信號幅值產(chǎn)生一定變化，呈正弦和余弦波形。波形的幅值和相位隨著旋轉變壓器轉子（與電機轉子同轉）的變化而變化。（2）旋轉變壓器二、驅動電機控制系統(tǒng)的結構組成及主要部件介紹主要部件介紹41）定義驅動電機控制器是一種用于控制動力電池與驅動電機之間能量傳輸?shù)难b置。其為動力電池和電機之間的能量轉換單元，是驅動電機驅動系統(tǒng)的控制中心，又稱智能功率模塊。（3）驅動電機控制器2）組成驅動電機控制器主要組成包括智能功率（IPM）模塊、絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)模塊、信號數(shù)據(jù)采集模塊、關聯(lián)電路等硬件，以及電機控制算法與邏輯保護等軟件部分。下面簡要介紹IGBT模塊與IPM模塊。二、驅動電機控制系統(tǒng)的結構組成及主要部件介紹主要部件介紹43）功能①具有采集扭矩請求、旋變等信號，控制電機正向、反向驅動以及正、反轉發(fā)電的功能；②具有高壓輸出電壓和電流控制限制的功能；③具有電壓跌落保護、過流保護、過溫保護、IPM過溫保護、IGBT過溫保護、功率限制、扭矩控制限制等功能。④具有能量回饋控制、主動泄放、被動泄放控制的功能。（3）驅動電機控制器二、驅動電機控制系統(tǒng)的結構組成及主要部件介紹主要部件介紹44）工作原理旋轉變壓器檢測轉子位置并判斷其狀態(tài)，接通電機控制器內相應的IGBT，此時高壓直流電經(jīng)電機控制器內的IGBT進行逆變后流入定子繞組線圈，通電產(chǎn)生旋轉的磁場（電轉磁-電感），利用右手法則判定磁極，同性相斥，異性相吸使轉子的磁鐵隨之轉動。W三極管導通，V三極管PWM控制電流的大小和頻率，實現(xiàn)電機的調速。（3）驅動電機控制器二、驅動電機控制系統(tǒng)的結構組成及主要部件介紹主要部件介紹41）定義單檔變速器，也稱單級減速器，或稱為單檔固定齒比變速箱，是采用固定傳動比將電機轉速降低并增大轉矩裝置，不同車型傳動比不同。（4）單檔變速器2）組成比亞迪秦EV車型前驅動力總成采用單檔變速器。其單檔變速器由輸入軸和輸出軸組成，輸入軸一端與驅動電機轉軸相連，另一端則為殼體提供支撐，中間裝有一個主動齒輪與輸出軸從動齒輪相嚙合。二、驅動電機控制系統(tǒng)的結構組成及主要部件介紹主要部件介紹4（4）單檔變速器輸出軸上有大小兩個齒輪，大齒輪為從動齒輪與輸入軸齒輪相嚙合，小齒輪為主減速器主動齒輪與減速器大齒圈相結合，作為變速器驅動差速器總成旋轉。輸出軸兩端用圓錐滾珠軸承進行支撐。變速器具有固定的傳動比，總減速比是10.7。二、驅動電機控制系統(tǒng)的結構組成及主要部件介紹主要部件介紹43）功能變速器主要是實現(xiàn)對驅動電機的減速增扭作用。（4）單檔變速器比亞迪秦EV車型前驅動力總成采用單級變速器，通過電機的正轉或反轉使汽車前進或倒退，動力直接由電機傳給變速器，變速器將動力直接傳給兩個車輪，減少了動力損失，且具有結構簡單、易于制造、生產(chǎn)成本低。三、新能源汽車驅動電機控制系統(tǒng)的發(fā)展歷史、現(xiàn)狀與困境發(fā)展歷史1（1）驅動電機控制系統(tǒng)在國外的發(fā)展歷史國外驅動電機控制系統(tǒng)的研發(fā)、生產(chǎn)、流程化和標準化等方面的完善程度很高，相關領域的研究起步較早，依靠長期的研發(fā)和經(jīng)驗積累，其整體技術水平領先于國內。該標準使得控制系統(tǒng)軟件的開發(fā)更高效，便于軟件間的交互和版本更新，同時降低了開發(fā)成本，被越來越多的汽車主機廠、零部件廠和科研院校所采用。博世、戴姆勒和寶馬等汽車主機廠及零部件廠一同建立了汽車開放系統(tǒng)架構（簡稱AUTOSAR）的標準。200320032003三、新能源汽車驅動電機控制系統(tǒng)的發(fā)展歷史、現(xiàn)狀與困境發(fā)展歷史1（1）驅動電機控制系統(tǒng)在國外的發(fā)展歷史日本豐田公司早在1997年就發(fā)布了當時首款混合動力量產(chǎn)車型第一代Prius，該車采用了豐田研發(fā)的新型混動系統(tǒng)THS。在2003年推出了第二代Prius，該車搭載的驅動電機控制系統(tǒng)增設了Boost變換電路，外形如圖1-3-15所示。三、新能源汽車驅動電機控制系統(tǒng)的發(fā)展歷史、現(xiàn)狀與困境發(fā)展歷史1（1）驅動電機控制系統(tǒng)在國外的發(fā)展歷史2009年，德國博世公司基于英飛凌功率半導體封裝技術，自主研發(fā)了一款新型IGBT模塊并設立工廠進行生產(chǎn)。2017年博世推出了電驅動系統(tǒng)eAxle，eAxle實現(xiàn)了“三合一”，即將變速器、電機及控制系統(tǒng)集成一體，這使其生產(chǎn)成本降低的同時，總體積也降低了超過20%。三、新能源汽車驅動電機控制系統(tǒng)的發(fā)展歷史、現(xiàn)狀與困境發(fā)展歷史1（1）驅動電機控制系統(tǒng)在國外的發(fā)展歷史在2007年，豐田公司宣布今后研發(fā)的混合動力車型中使用基于SiC功率器件的電機控制系統(tǒng)。2014年，豐田中央研究所聯(lián)合電裝公司開發(fā)出了應用SiC功率器件的電機控制系統(tǒng)，如圖所示，其體積降低為右側采用硅基功率器件同功能控制系統(tǒng)的五分之一，并可使混動車型燃油經(jīng)濟性提高10%。三、新能源汽車驅動電機控制系統(tǒng)的發(fā)展歷史、現(xiàn)狀與困境發(fā)展歷史1（2）驅動電機控制系統(tǒng)在國內的發(fā)展歷史“八五”到“十三五”的新能源汽車發(fā)展規(guī)劃體現(xiàn)出了我國對該領域研究的重視?？傮w上來看，我國已經(jīng)基本實現(xiàn)了驅動電機控制系統(tǒng)甚至是電驅動系統(tǒng)的國產(chǎn)化，能自主開發(fā)產(chǎn)品，并應用于純電動汽車整車上。但國內電機控制系統(tǒng)在散熱、功率密度、標準化和產(chǎn)品化等方面與國外同期產(chǎn)品都存在一定差距。能實現(xiàn)產(chǎn)品化電機控制系統(tǒng)、電驅動系統(tǒng)或功率器件的國內廠商主要有天津松正、精進電動和比亞迪等。國內國內國內三、新能源汽車驅動電機控制系統(tǒng)的發(fā)展歷史、現(xiàn)狀與困境發(fā)展歷史1（2）驅動電機控制系統(tǒng)在國內的發(fā)展歷史天津松正研發(fā)出了一款“五合一”電機控制系統(tǒng)，如圖所示，其系統(tǒng)集成度較高，驅動電機類型為永磁同步電機，可應用于純電動物流車，采用了輕量化設計，使得整機質量降低至30kg。三、新能源汽車驅動電機控制系統(tǒng)的發(fā)展歷史、現(xiàn)狀與困境發(fā)展歷史1（2）驅動電機控制系統(tǒng)在國內的發(fā)展歷史精進電動在2017年實現(xiàn)了電驅動“二合一”，2018年發(fā)布了一款“三合一”純電驅動系統(tǒng)JJE-EDM3000F，包括其自主電機、減速器和電機控制系統(tǒng)，如圖所示。三、新能源汽車驅動電機控制系統(tǒng)的發(fā)展歷史、現(xiàn)狀與困境發(fā)展歷史1（2）驅動電機控制系統(tǒng)在國內的發(fā)展歷史比亞迪自主研發(fā)出了SiCMOSFET模塊，如圖所示，將在旗下所有電動汽車車型中實現(xiàn)SiC基功率器件對硅基器件的全面換代，相關車型的性能在加速和續(xù)航等指標上將會提升。三、新能源汽車驅動電機控制系統(tǒng)的發(fā)展歷史、現(xiàn)狀與困境現(xiàn)狀2（2）驅動電機控制系統(tǒng)在國內的發(fā)展歷史比亞迪自主研發(fā)出了SiCMOSFET模塊，如圖所示，將在旗下所有電動汽車車型中實現(xiàn)SiC基功率器件對硅基器件的全面換代，相關車型的性能在加速和續(xù)航等指標上將會提升。目前，各大主機廠已經(jīng)將電驅系統(tǒng)的深度集成化作為三電系統(tǒng)重要發(fā)展方向之一。在當前進行量產(chǎn)的純電動汽車的領域中，三合一電驅已成為主流。添加標題電動汽車的驅動電機控制系統(tǒng)已經(jīng)有了多種集成方式，從最初的電機+減速器的“二合一”驅動總成發(fā)展至大規(guī)模使用的電機+電機控制器+減速器的“三合一”驅動總成再到最新“八合一”驅動總成。三、新能源汽車驅動電機控制系統(tǒng)的發(fā)展歷史、現(xiàn)狀與困境現(xiàn)狀2比亞迪自主研發(fā)出了SiCMOSFET模塊，如圖所示，將在旗下所有電動汽車車型中實現(xiàn)SiC基功率器件對硅基器件的全面換代，相關車型的性能在加速和續(xù)航等指標上將會提升。

二合一驅動總成

三合一驅動總成

八合一驅動總成

三、新能源汽車驅動電機控制系統(tǒng)的發(fā)展歷史、現(xiàn)狀與困境現(xiàn)狀2如圖所示的是搭載在比亞迪海豚車型上的八合一驅動總成，融合集成了電機控制器、單檔變速器、驅動電機、DC-DC電源變換器、雙向車載充電機（OBC）、高壓配電系統(tǒng)、動力域控制器（VBU），其中VBU包含了整車控制器（VCU）和電池管理器（BMS）的部分功能。三、新能源汽車驅動電機控制系統(tǒng)的發(fā)展歷史、現(xiàn)狀與困境現(xiàn)狀2如圖所示的是雪佛蘭Bolt所搭載的二合一驅動系統(tǒng)，其將永磁電機和減速器集成在一起，再與車橋結合形成一體式電驅動橋，雖然該系統(tǒng)的連接部分仍然比較復雜，但是至少實現(xiàn)了二合一的設計，縮短了各部件之間的距離，使得電驅動系統(tǒng)整體結構更加緊湊。三、新能源汽車驅動電機控制系統(tǒng)的發(fā)展歷史、現(xiàn)狀與困境現(xiàn)狀2隨著電驅動集成技術的不斷發(fā)展，三合一電驅動系統(tǒng)出現(xiàn)，如圖所示。隨后，國外的特斯拉、日本電產(chǎn)、BMW、麥格納、吉凱恩、博世、ZF，國內的比亞迪、上海電驅動、巨一、匯川、精進電動、上汽等均推出了三合一電驅動總成系統(tǒng)。比亞迪三合一驅動總成特斯拉ModelS三合一驅動總成蔚來三合一EDS集成化電驅動系統(tǒng)三、新能源汽車驅動電機控制系統(tǒng)的發(fā)展歷史、現(xiàn)狀與困境集成度高的驅動總成系統(tǒng)具備的優(yōu)勢主要有：總成體積縮小，系統(tǒng)總質量降低，一定程度上也降低了汽車能耗、提升了續(xù)航里程；（1）不僅使機艙變得更加簡潔，汽車各系統(tǒng)布局更加靈活，也使乘坐及儲物空間能夠被最大化地利用；（2）通過集成化設計，多合一驅動總成系統(tǒng)也能夠降低接口復雜度及成本。（3）三、新能源汽車驅動電機控制系統(tǒng)的發(fā)展歷史、現(xiàn)狀與困境高集成度也確實是帶來了一些難題多合一驅動總成的集成化設計需要多維度開發(fā)和能力驗證，如圖所示。其中總成系統(tǒng)導致各部件與空氣接觸面積減少，為保證各部件處于正常工作溫度區(qū)間，整個散熱系統(tǒng)需要重新設計優(yōu)化。同時，NVH（噪聲振動）、EMC（電磁兼容測試）、安全等性能指標的控制，以及零部件開發(fā)協(xié)同都是目前整車廠和供應商需要重點攻克的難題。四、新能源汽車驅動電機控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢大眾、沃爾沃、克萊斯勒等驅動電機的最高轉速不斷提升，最高達到14000～16000r/min，特斯拉Model3電機轉速達到17900r/min，目前面市的轉速超過16000r/min的高速電機主要應用于中高端的純電動車型中。高轉速電機能夠提高功率密度，同時減小體積、降低成本，對于提高電動車動力性能來說尤為重要。當前市場上，電驅動系統(tǒng)的電機最高轉速一般在12000r/min以上。隨著新技術、新材料的不斷發(fā)展及應用，加上消費者對驅動效率、加速體驗的重視及追求，采用更高速的驅動電機成為集成電驅發(fā)展的必然趨勢。電機高速化1四、新能源汽車驅動電機控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢汽車產(chǎn)品平臺化設計能夠有效地縮短上市周期、降低研發(fā)成本。根據(jù)不同轉矩、功率的需求以及不同級別的車型，可以規(guī)劃不同的系列化平臺電驅動產(chǎn)品，如下表所示為永磁同步平臺化集成電驅動系統(tǒng)。平臺化設計2項目小功率平臺中等功率平臺大功率平臺定子直徑/mm160180～220>220峰值功率/kw30～12080～160160～340峰值扭矩/N·m40～200180～300300～400四、新能源汽車驅動電機控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢多檔化設計能使整車獲得更好的動力性和經(jīng)濟性，使電機盡量工作在高效率的轉速區(qū)間，獲得更高的極限車速、更少的百公里加速時間和更大最大爬坡度；特別是在極速狀態(tài)以及低負荷條件下，高速檔和低速檔之間的切換，可以使電機盡量工作在高效率區(qū)間。下圖為精進電動混合動力四檔EMAT驅動總成（未量產(chǎn)）。多檔減速器3四、新能源汽車驅動電機控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢這樣從結構設計的角度減少了零部件的數(shù)量，縮小了體積，減少了重量，從而降低了成本。高度集成化就是從一開始的全分體結構，逐步變化為電機與減速器共殼體，直到電機、控制器和減速器共殼體的集成模式。高度集成化4四、新能源汽車驅動電機控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢同時同軸結構可使結構緊湊性最大化，整車布置適應性好。目前減速器基本是平行軸結構，輸入輸出同軸化相比平行軸齒輪系，同軸采用的行星齒輪系在結構緊湊性方面優(yōu)勢明顯，有助于系統(tǒng)功率密度和扭矩密度的最大化。輸入輸出同軸化5五、新能源汽車對驅動電機控制系統(tǒng)的性能要求對新能源汽車驅動電機控制系統(tǒng)和工業(yè)電機控制系統(tǒng)而言，它們的分類及控制的理論和方法大致是相同的。但由于應用場景的不同，新能源汽車對驅動電機控制系統(tǒng)的性能要求更加嚴格，具體差別可參考下表。類型項目電動汽車應用工業(yè)應用功率密度/（kW/kg）>10.2~0.5電機效率η/%>9585~90系統(tǒng)高效區(qū)（η>80%的區(qū)域）>70局部最優(yōu)動態(tài)控制高動態(tài)性能控制-工作環(huán)境-20~105℃，振動，最大加速度>10g-20~40℃，靜止系統(tǒng)成本/（美元/kW）200~400五、新能源汽車對驅動電機控制系統(tǒng)的性能要求電動汽車對于驅動電機控制系統(tǒng)的要求可以歸納為以下幾點：1.為滿足車輛對于低速爬坡、頻繁起停及起動初始加速度等復雜工況的要求，其應具有低速高扭的特性；2.基于新能源汽車對于高速行駛和高速超車的需要，其應具有基速以上（即高速）具有較寬的恒功率區(qū)，其恒功率區(qū)范圍通常為恒轉矩區(qū)的3~10倍；3.為確保電動汽車在全工作范圍內具有高效率，從而提供車輛的續(xù)航里程，驅動電機系統(tǒng)效率在95%以上及區(qū)域覆蓋需大于50%；4.電動汽車對于整車空間與高效節(jié)能的要求需要電機驅動系統(tǒng)具有高功率密度，如驅動電機功率密度應大于1kW/Kg，電機控制器的容量密度應為3~4kVA/Kg；五、新能源汽車對驅動電機控制系統(tǒng)的性能要求電動汽車對于驅動電機控制系統(tǒng)的要求可以歸納為以下幾點：5.環(huán)境適應度高，工作環(huán)境溫度為-40~105℃，最高振動加速度大于10g；6.可靠性高，電機驅動系統(tǒng)的壽命應達到20萬km以上；7.結構堅固、體積小、重量輕、良好的環(huán)境適應性和高可靠性；8.結構簡單，成本低，適合大批量生產(chǎn)，便于維修。實訓PracticalTraining02PARTTWO任務實施實訓準備序號設備及工具圖片設備及工具名稱數(shù)量設備及工具是否完好1

□是□否2

□是□否3

□是□否4

□是□否5

□是□否6

□是□否7

□是□否8

□是□否質檢意見原因：□是□否任務實施姓名

班級（專業(yè)）

完成日期

實訓任務：驅動電機控制系統(tǒng)的認知序號操作步驟記錄完成情況1請在秦EV實車上準確找出前驅電動總成，指出其結構組成，并說出各個主要部件的作用。

已完成□未完成□2請在比亞迪驅動三合一上找出旋變傳感器，并指出其結構組成。

已完成□未完成□任務實施3請找出永磁同步電機的安裝位置，并指出旋變定子、旋變轉子、轉子、三相繞組、定子的位置。

已完成□未完成□4請找出單檔變速器的安裝位置

已完成□未完成□任務實施6S現(xiàn)場管理序號操作步驟完成情況備注1建立安全操作環(huán)境已完成□

2清理及整理工具量具已完成□

3清理及復原設備已完成□

4清理場地已完成□

5物品回收和環(huán)保已完成□

6完善和檢查工單已完成□項目2新能源汽車驅動電機檢修任務1直流驅動電機結構與檢修任務導入汽車在行駛過程中，電機出現(xiàn)了雜音和其他不正常的現(xiàn)象。經(jīng)過了多次的試車檢查，汽車工程師判斷可能是電機定子、轉子鐵芯有松動，需要讓維修工程師拆開電機進一步檢查，如果你是維修工程師，你能安全、規(guī)范地拆裝永磁無刷直流電機嗎？新能源汽車驅動電機及控制系統(tǒng)檢修1.了解直流電機的概念、結構組成、分類及運行原理；2.掌握永磁無刷直流電機的拆裝注意事項；3.具備正確拆卸和安裝永磁無刷直流電機的能力。4.認真嚴謹、積極主動。安全生產(chǎn)，文明施工。5.與小組成員、同學之間能合作交流，協(xié)調工作。6.獲得分析問題和解決問題的基本方法。任務目標01/02/直流電機的結構直流電機的概念CONTENT03/直流電機的分類目錄04/直流電機工作原理05/永磁無刷直流電機的基本結構與工作原理新授Newlesson01PARTONE一、直流電機的概念當它作電動機運行時是直流電動機，將電能轉換為機械能；作發(fā)電機運行時是直流發(fā)電機，將機械能轉換為電能。直流電機是指能將直流電能轉換成機械能（直流電動機）或將機械能轉換成直流電能（直流發(fā)電機）的旋轉電機。它是能實現(xiàn)直流電能和機械能互相轉換的電機。一、直流電機的概念傳統(tǒng)的直流電機采用電刷進行機械換向，這項技術不可避免的會帶來機械摩擦，而且會有電火花、噪聲和電波干擾等缺陷，造成電機壽命大大縮短，再加上電刷會導致制造設計成本和維護費用增加,為了解決這些問題，無刷直流電機在直流電機的基礎上誕生了。通常將轉速高于10000Rpm的無刷直流電機稱為高速無刷直流電機，高速無刷直流電機繼承了無刷直流電機的一系列的優(yōu)點，已經(jīng)在各個行業(yè)得到了廣泛的應用。二、直流電機的結構直流電機主要由以下幾個部分組成機座電樞主磁極換向磁極換向器刷架端蓋風扇出線盒直流電機（實物圖）直流電機二、直流電機的結構直流電機主要由以下幾個部分組成機座電樞主磁極換向磁極換向器刷架端蓋風扇出線盒直流電動機的構造及磁場（實物圖）直流電動機的構造及磁場二、直流電機的結構定子——主要由主磁極、換向磁極、電刷和機座等組成1主磁極的作用是產(chǎn)生氣隙磁場，磁極可以是永磁體，也可以是電勵磁式的。主磁極由主磁極鐵芯和勵磁繞組兩部分組成。鐵芯分為極身和極掌兩部分，一般用0.5～1.5mm厚的硅鋼板片疊壓鉚緊而成。極身為上面套勵磁繞組的部分，極掌為下面擴寬的部分。下圖為直流電機的主磁極。（1）主磁極二、直流電機的結構定子——主要由主磁極、換向磁極、電刷和機座等組成1（2）換向磁極換向磁極的用途為改善換向，減少電機運行時在電刷下產(chǎn)生的火花。二、直流電機的結構定子——主要由主磁極、換向磁極、電刷和機座等組成1電刷作為轉子電樞繞組的引出端，它的作用主要是導通作用。目前，高端的新型直流電機的電刷采用先進的電子接觸，稱為無刷電機。下圖為直流電機的電刷。（3）電刷二、直流電機的結構定子——主要由主磁極、換向磁極、電刷和機座等組成1（4）機座機座由鑄鋼或鋼板制成，起到固定支撐作用，又叫磁軛，是磁路的一部分。二、直流電機的結構轉子主要由電樞繞組、電樞鐵心及換向器等組成，也稱為電樞。端蓋上安裝有軸承用來支撐電機轉子旋轉，端蓋被固定在機座兩端。電刷架安裝在端蓋上，電刷則與換向器相接觸。轉子的作用為當通電后在磁場中受力，產(chǎn)生電磁轉矩。電樞鐵心固定在轉軸上，由鐵磁材料沖壓開槽疊片而成。直流電機轉子2轉子二、直流電機的結構轉子2電樞鐵心有兩個作用:一是作為主磁路的主要部分；二是嵌放電樞繞組。由于主磁場和電樞鐵心之間的相對運動，會在鐵心中引起磁滯損耗和渦流損耗（這兩部分損耗合在一起稱為鐵心損耗，簡稱“鐵耗”）。（1）電樞鐵心為了減少鐵心損耗，通常用0.5mm厚并涂有絕緣漆的硅鋼片的沖片疊壓而成，固定在轉軸上。電樞鐵心沿圓周上有均勻分布的槽，里面可嵌入電樞繞組。二、直流電機的結構轉子2電樞繞組有規(guī)律地繞在轉子鐵心槽內，與換向器連接，形成閉合回路。電樞繞組的作用為在運動中切割磁力線并產(chǎn)生電動勢(對發(fā)電機)或電磁轉矩(對電動機)。（2）電樞繞組換向器是直流電機里的一種特殊裝置，每兩個相鄰的換向片中間是云母絕緣片。在換向器的表面用彈簧壓著固定的電刷，使轉動的電樞繞組可以與外電路連接。換向器為直流電動機特有的結構特征，易于識別。二、直流電機的結構轉子2換向器裝在轉子的一端，是由許多換向片組成的整體，換向片之間是相互絕緣的，轉動的換向器與固定的電刷滑動接觸，使轉動的電樞繞組與靜止的外電路相連接。（3）換向器三、直流電機的分類這種電動機的勵磁繞組同電樞線圈并聯(lián)，其勵磁繞組稱為并勵繞組。由于并勵繞組承受著電樞兩端的全部電壓，其值較高，為了減少它的銅損失，并勵繞組必須具有較大的電阻以減少勵磁電阻。因此，并勵繞組的匝數(shù)較多，用較細的導線繞成。并勵直流電動機1并勵直流電動機的電氣原理三、直流電機的分類這種電動機的勵磁繞組同電樞繞組串聯(lián)，其勵磁繞組稱為串勵繞組。為了減少其電壓降及銅損失，串勵繞組應具有較小的電阻。因此，它總是用截面積較大的導線繞成，而匝數(shù)較少。串勵直流電動機2串勵直流電動機的電氣原理四、直流電機工作原理（a）

（b）

如圖所示為直流電機的工作原理示意圖。圖中，定子有一對N、S極，電樞繞組的末端分別接到兩個換向片上，正、負電刷A和B分別與兩個換向片接觸。四、直流電機工作原理

如果給兩個電刷加上直流電源，如圖（a）所示，則有直流電流從電刷A流入，經(jīng)過線圈abcd，從電刷B流出。根據(jù)電磁力定律，載流導體ab和cd受到電磁力的作用，其方向可用左手定則判定，兩段導體受到的力形成了一個轉矩，使得轉子逆時針轉動。如果轉子轉到如圖（b）所示的位置，電刷A和換向片2接觸，電刷B和換向片1接觸，直流電流從電刷A流入，在線圈中的流動方向是dcba，從電刷B流出。此時載流導體ab和cd受到電磁力的作用方向同樣可用左手定則判定，它們產(chǎn)生的轉矩仍然使得轉子逆時針轉動。這就是直流電機的工作原理。五、永磁無刷直流電機的基本結構與工作原理永磁無刷直流電機(BrushlessDirectCurrentMotor，即BLDCM)主要由電機本體、轉子位置傳感器和電子換向器等三部分組成，其基本結構和原理如圖所示。五、永磁無刷直流電機的基本結構與工作原理永磁無刷直流電機本體1電機定子鐵心中嵌有單相或對稱的多相繞組，電樞繞組可以接成星形或三角形，其中星形連接在低轉速時輸出高轉矩，三角形連接在低轉速時輸出低轉矩，這是因為在三角形連接中，一半的電壓加在未被驅動的繞組兩端，降低了電機的效率和轉矩。永磁無刷直流電機的轉子由一定極對數(shù)的永磁體構成，其永磁體多采用稀土永磁材料制作，常見的轉子結構主要有表面式和內嵌式兩種，其中表面式最為常見，電機轉子結構的多樣化使得永磁無刷直流電機正朝著高轉矩、高精度、多用途和微型化等方向發(fā)展。永磁無刷直流電機本體由定子和轉子兩部分構成。五、永磁無刷直流電機的基本結構與工作原理轉子位置傳感器2為電子換向器提供正確的換相信號以控制定子繞組換相，無刷直流電機的轉子位置傳感器代替了傳統(tǒng)有刷直流電機中的碳刷和滑環(huán)。常用的轉子位置傳感器主要有電磁式、光電式和磁敏式三種。電磁式位置傳感器可靠性高、使用壽命長、輸出信號大，但信噪比較低、輸出的交流信號需經(jīng)整流濾波后才能使用。光電式位置傳感器體積小、重量輕，但對環(huán)境要求較高，使用壽命較短。磁敏式位置傳感器成本低廉、環(huán)境適應性很強、結構簡單、易安裝，因此在永磁無刷直流電機中得到廣泛的應用。轉子位置傳感器在永磁無刷直流電機中的作用是檢測轉子位置。五、永磁無刷直流電機的基本結構與工作原理電子換向器3無刷直流電機的轉子跟隨定子上的旋轉磁場運動，因此需要按照一定的順序給定子各相繞組輪流饋電，使其產(chǎn)生旋轉的定子磁場，永磁體產(chǎn)生的轉子磁場與旋轉的定子磁場相互作用，兩者瞬時速度不同，但平均速度相同，因此能保持相對同步。電子換向器和轉子位置傳感器協(xié)同工作，位置傳感器發(fā)出轉子位置信號，電子換向器根據(jù)此位置信號開通或關斷電力電子器件，以實現(xiàn)電機的換相。電子換向器主要由電力電子器件及其驅動電路組成，用來控制定子各相繞組的導通順序。五、永磁無刷直流電機的基本結構與工作原理

無刷直流電機用電子換向器和位置傳感器代替?zhèn)鹘y(tǒng)有刷直流電機中的機械換向器和碳刷，其電子換向器按控制電路可分為全橋式和半橋式兩種，按電機繞組連接方式可分為星形和三角形兩種。下圖為三相星形全橋逆變電路五、永磁無刷直流電機的基本結構與工作原理

設永磁無刷直流電機的初始導通相為U，V兩相，此時功率開關管T1和T6導通，電流由U相流入，由V相流出。此狀態(tài)持續(xù)60°電角度后開始換相，T6關斷，T2導通，此時導通相為U，W兩相，電流由U相流入，由W相流出。此狀態(tài)持續(xù)60°電角度后開始換相，T1關斷，T3導通，此時導通相為V，W兩相，電流由V相流入，由W相流出。此狀態(tài)持續(xù)60°電角度后開始換相，T2關斷，T4導通，此時導通相為V，U兩相，電流由V相流入，由U相流出。此狀態(tài)持續(xù)60°電角度后開始換相，T3關斷，T5導通，此時導通相為W，U兩相，電流由W相流入，由U相流出。以上圖為例可說明永磁無刷直流電機的工作原理五、永磁無刷直流電機的基本結構與工作原理

此狀態(tài)持續(xù)60°電角度后開始換相，T4關斷，T6導通，此時導通相為W，V兩相，電流由W相流入，由V相流出。此狀態(tài)維持60°電角度后開始換相，T5關斷，T1導通，此時導通相為U，V兩相，電流由U相流入，由V相流出，回到初始狀態(tài)，構成一個換相周期，形成三相六拍狀態(tài)。各功率開關管的導通順序為T1T6、T1T2、T3T2、T3T4、T5T4、T5T6、T1T6，電流形成六個狀態(tài)分別為UV，UW，VW，VU，WU，WV，每個狀態(tài)均持續(xù)60°電角度。一個換相周期內，無刷直流電機的每相正向導通120°電角度，反向導通120°電角度。以上圖為例可說明永磁無刷直流電機的工作原理實訓PracticalTraining02PARTTWO任務實施實訓準備序號設備及工具圖片設備及工具名稱數(shù)量設備及工具是否完好1

□是□否2

□是□否3

□是□否4

□是□否5

□是□否6

□是□否7

□是□否8

□是□否質檢意見原因：□是□否任務實施姓名

班級（專業(yè)）

完成日期

實訓任務1：永磁無刷直流電機的拆卸序號操作步驟記錄完成情況1拆開風扇外殼

拆卸工具：防護工具：已完成□未完成□2取出卡簧

拆卸工具：已完成□未完成□任務實施3撬出風扇

拆卸工具：方法：已完成□未完成□4卸掉轉子后蓋緊固螺絲

拆卸工具：螺絲個數(shù)：螺絲規(guī)格：螺絲拆卸順序：螺絲拆卸力矩：螺絲拆卸后的放置位置：已完成□未完成□5取出轉子

拆卸工具：轉子拆卸方法：轉子拆卸力矩：轉子拆卸后的放置位置：已完成□未完成□任務實施實訓任務2：永磁無刷直流電機的安裝序號操作步驟記錄完成情況1安裝轉子墊片

安裝工具：已完成□未完成□2安裝轉子

安裝工具：已完成□未完成□任務實施3鎖緊轉子后蓋緊固螺絲

螺絲安裝順序：螺絲緊固力矩：已完成□未完成□4安裝風扇與卡簧安裝工具：已完成□未完成□5安裝風扇外殼

安裝工具：已完成□未完成□任務實施6S現(xiàn)場管理序號操作步驟完成情況備注1建立安全操作環(huán)境已完成□

2清理及整理工具量具已完成□

3清理及復原設備已完成□

4清理場地已完成□

5物品回收和環(huán)保已完成□

6完善和檢查工單已完成□項目2新能源汽車驅動電機檢修任務1直流驅動電機結構與檢修任務導入某款搭載三相交流異步電機的純電動汽車行駛約40000公里之后，車主到店反應車輛行駛過程中，前艙有異響，減速制動及上坡時尤為明顯，但是儀表無故障燈提示。經(jīng)反復試車，維修技術主管判定電機內部軸承或線圈可能有損傷，告知維修技師需拆卸開電機進一步檢查。假如你是該維修技師，你知道如何安全、規(guī)范地拆裝三相交流異步電機嗎？新能源汽車驅動電機及控制系統(tǒng)檢修1.了解三相異步電機的概念。2.掌握三相異步電機的結構組成。3.掌握三相異步電機的運行原理。4.能夠掌握三相交流異步電機拆裝注意事項。5.熟練拆卸和安裝三相異步電機。6.認真嚴謹、積極主動。安全生產(chǎn)，文明施工。7.獲得分析問題和解決問題的基本方法。任務目標01/02/三相異步電機的結構三相異步電機的概念CONTENT03/三相異步電機的工作原理目錄新授Newlesson01PARTONE一、三相異步電機的概念異步電機具有結構簡單、堅固耐用、工作可靠、免維護和效率高的優(yōu)點，是各類電機中應用最廣、需求量最大的一種,在電動汽車上被廣泛使用。按轉子結構來分，異步電機可分為籠型和繞線型；按定子繞組相數(shù)來分，可分為單相和三相。在新能源汽車中，籠型異步電動機應用較為廣泛。交流異步電機也稱交流感應電機，由于其采用交流電，也稱三相異步電機。三相異步電機利用氣隙旋轉磁場與轉子繞組的相互作用產(chǎn)生交互電磁轉矩，帶動轉子旋轉，從而實現(xiàn)電能轉化為機械能。一、三相異步電機的概念異步電動機的控制系統(tǒng)采用矢量控制和直接轉矩控制的方式。矢量控制直接轉矩控制基于矢量控制理論建立的交流電動機動態(tài)控制數(shù)學模型的控制方法，需要解耦定子電流成獨立的磁鏈分量和轉矩分量，對動態(tài)數(shù)模的準確度和算法精度要求高。但有可實現(xiàn)零轉速起的寬廣的調速范圍、高的響應速度、高的精準控制和電機加速性能好等優(yōu)點。直接轉矩控制是將電機輸出轉矩作為控制對象，通過控制定子磁場向量來控制電機轉速，不需要復雜準確的數(shù)學模型和矢量分解的坐標變換。具有控制精度較高、系統(tǒng)性能對轉子參數(shù)呈魯棒性和控制簡便性能優(yōu)越的特點。二、三相異步電機的結構三相異步電機的種類很多，但各類三相異步電機的基本結構是相同的，它們都由定子和轉子這兩大基本部分組成，在定子和轉子之間具有一定的氣隙。此外，還有端蓋、軸承、風扇、罩殼、接線盒、吊環(huán)等其他附件，結構如圖所示。三相異步電機的結構2轉子二、三相異步電機的結構定子1機座是電動機的支架，主要用于支承鐵心并且固定端蓋。中小型異步電動機的機座一般用鑄鐵制成，有的小型機采用鋁合金鑄成。封閉式電動機機座外表有散熱片，防護式電動機機座兩側開有通風孔，便于散熱。機座內腔是一個圓柱形的空間，用來安裝定子鐵心、定子繞組以及整個轉子。（1）機座定子是電動機的固定部分，用于產(chǎn)生旋轉磁場，主要由機座、定子鐵芯、定子繞組等組成。二、三相異步電機的結構定子1定子鐵芯是電動機磁路的一部分，由沖成圓環(huán)形、厚度為0.35~0.5mm的硅鋼片疊壓而成的。定子沖片采用硅鋼片，是因為硅鋼片導磁性能好、鐵耗小。硅鋼片表面涂有絕緣漆，使各片之間互相絕緣，以減小鐵心的渦流損失。小容量電動機的鋼硅片利用其表面氧化層作為片間絕緣。定子鐵芯呈圓柱形，內圓均勻地沖有與軸平行的槽，在鐵心疊壓以后形成定子槽，以便嵌入定子繞組。（2）定子鐵芯

定子鐵芯

定子沖片二、三相異步電機的結構定子1定子鐵芯的槽型有以下幾種：電動機的效率和功率因數(shù)較高，但繞組嵌線和絕緣都較困難。一般用于小型低壓電機中。1）半閉口型槽可嵌放成型繞組，一般用于大型、中型低壓電機。所謂成型繞組即繞組可事先經(jīng)過絕緣處理后再放入槽內。2）半開口型槽用以嵌放成型繞組，絕緣方法方便，主要用在高壓電機中。3）開口型槽二、三相異步電機的結構定子1（3）定子繞組定子繞組是三相異步電機的電路部分，通入三相對稱交流電流時，就會產(chǎn)生旋轉磁場。定子繞組通常由涂有絕緣漆的銅線繞制而成，再將繞制好的銅線按一定的規(guī)律嵌入定子鐵芯的小槽內，具體見如圖中的放大部分。三相異步電機互差120°的3組繞組二、三相異步電機的結構定子1（3）定子繞組繞組嵌入小槽后，按一定的方法將槽內的繞組連接起來，使整個鐵芯內的繞組構成U、V、W三相繞組，三個繞組在空間互相間隔120°，再將三相繞組的首、末端引出來，接到接線盒的U1、U2、V1、V2、W1、W2接線柱上。這六個出線端在接線盒里的排列可以接成星形或三角形。電動機接線盒內有6個接線端二、三相異步電機的結構定子1（3）定子繞組

定子繞組按星形接法接線定子繞組按三角形接法接線二、三相異步電機的結構轉子2轉子鐵芯是由很多外圓開有小槽的硅鋼片疊在一起構成的，小槽用來放置轉子繞組。右圖為由硅鋼片疊成的轉子鐵芯。（1）轉子鐵芯轉子是電動機的運轉部分，由鐵芯、轉子繞組和轉軸組成。二、三相異步電機的結構轉子2（2）轉子繞組籠型轉子繞組是在轉子鐵芯小槽中放入金屬導條，再在鐵芯兩端用導環(huán)將各導條連接起來，這樣任意一根導條與它對應的導條通過兩端導環(huán)就構成一個閉合的繞組，由于這種繞組形似籠子，因此稱為籠型轉子繞組。轉子繞組嵌在轉子鐵芯的小槽中，轉子繞組可分為籠型轉子繞組和線繞型轉子繞組，對應的電機分別稱為籠型異步電機和線繞型異步電機。二、三相異步電機的結構轉子2（2）轉子繞組籠型轉子繞組有銅條轉子繞組和鑄鋁轉子繞組兩種，如圖所示。銅條轉子繞組是在轉子鐵芯的小槽內放入銅導條，然后在兩端用金屬端環(huán)將它們焊接起來。而鑄鋁轉子繞組則是用澆鑄的方法在鐵芯上澆鑄處鋁導條、端環(huán)和風葉。銅條轉子繞組鑄鋁轉子繞組二、三相異步電機的結構轉子2（2）轉子繞組線繞型轉子繞組是在轉子鐵芯中按一定的規(guī)律嵌入用絕緣導線繞制好的繞組，然后將繞組按三角形或星形接法接好，大多數(shù)按星形方式接線。調節(jié)變阻器可以改變轉子繞組回路的電阻，以此來改變繞組的電流，從而調節(jié)轉子的轉速。線繞式轉子繞組二、三相異步電機的結構轉子2（3）轉軸轉軸嵌套在轉子鐵芯的中間。當定子繞組通三相交流電后會產(chǎn)生旋轉磁場，轉子繞組受旋轉磁場作用而旋轉，它通過轉子鐵芯帶動轉軸轉動，將動力從轉軸傳遞出來。二、三相異步電機的結構其他部分3其他部分包括軸承、風扇等。風扇是用來通風冷卻電機的。三相異步電機的定子與轉子之間的空氣隙，一般僅為0.2~1.5mm，氣隙不能太大，氣隙大時產(chǎn)生的轉矩小，會使電機運行時的功率因數(shù)降低。但也不能太小，氣隙太小時會導致裝配困難，如果內有異物或轉軸有撓度時容易卡堵(掃膛)，運行不可靠，高次諧波磁場增強，引起附加損耗以及起動性變差。三、三相異步電機的工作原理基本原理1為了說明三相異步電動機的工作原理，可以做如下演示實驗。三相異步電動機的工作原理三、三相異步電機的工作原理基本原理1在裝有手柄的蹄形磁鐵的兩極間放置一個閉合導體，當轉動手柄帶動蹄形磁鐵旋轉時，將發(fā)現(xiàn)導體也隨著旋轉；若改變磁鐵的轉向，則導體的轉向也隨著改變。（1）演示實驗當磁鐵旋轉時，磁鐵與閉合的導體發(fā)生相對運動，籠型導體切割磁力線而在其內部產(chǎn)生感應電動勢和感應電流。感應電流又使導體受到一個電磁力的作用，于是導體就沿磁鐵的旋轉方向轉動起來，這就是異步電動機的基本原理。（2）現(xiàn)象解釋想要異步電動機旋轉，必須有旋轉的磁場和閉合的轉子繞組。（3）結論三、三相異步電機的工作原理旋轉磁場2（1）旋轉磁場的產(chǎn)生如圖表示最簡單的三相定子繞組AX、BY、CZ，它們在空間按互差120°的規(guī)