車用電機原理及應用 第2版 課件 1 緒論

緒論車用電機原理及應用PrinciplesandApplicationsofAutomotiveElectricMotorsOUTLINE了解電機技術發(fā)展的歷史了解電機技術的應用掌握電機的定義了解電能控制技術應用的背景了解電機的基本分類了解本課程的安排美國一次能源消費結構中國一次能源消費結構變化預測結論：

電能作為最為靈活的二次能源，

是未來可再生能源利用的最可能的載體。電機的定義：

電能與機械能相互轉化的裝置。在你的專業(yè)中或生活中哪些地方要用到電機？電機技術的發(fā)展-第一階段英國物理學家、化學家法拉第（1791-1867）“電磁轉動”他將導線放置于內嵌磁鐵的汞池之中，利用化學電池在導線中通入持續(xù)電流，此時導線繞著磁鐵旋轉?！胺ɡ诒P”1831年，法拉第利用電磁感應現(xiàn)象，發(fā)明了法拉第圓盤發(fā)電機。法拉第盤的主體是一導電圓盤，當該導電圓盤在垂直于磁場的平面內旋轉時，其半徑切割磁場的磁力線，在圓心與圓周之間產(chǎn)生感應電動勢。電能機械能機械能電能俄籍物理學家楞次（1804-1865）《電動機與發(fā)電機的可逆性》電機技術的發(fā)展-第二階段美籍物理學家特斯拉（1856-1943）電池十九世紀八十年代，特斯拉發(fā)明了交流電以克服直流發(fā)電不適用于遠距離傳輸?shù)膯栴}，交流輸電開始逐步被接受。1888年，俄國電工科學家多利沃-多布羅沃利斯基制成了一臺功率為2.2千瓦的交流發(fā)電機，這是世界上第一臺可實用化的三相交流異步電機直流電機能量密度成本……輸電效率高壓交流電機80%*（

60%*電能利用=電機消耗）=交流異步電消耗機交流輸電電動模型車（1935）電機技術的發(fā)展-第三階段電網(wǎng)交流電動機交流發(fā)電機50/60Hz供電頻率供電相角電力電子技術（變頻技術）利用功率半導體實現(xiàn)高性能的電能變換電機技術的發(fā)展-第三階段電機變頻器電源2023.3電機的特點功率、轉速范圍廣：從毫瓦級到百萬瓦級；響應速度快：是內燃機和汽輪機的10倍以上；設計靈活：可以被設計成各種形式：蝶形、筒形、直線形等；環(huán)境友好：無排放污染，振動噪聲??；控制靈活：可以實現(xiàn)扭矩（力）和轉速（速度）大小方向的靈活控制；運行效率高：效率特性均勻，空載和待機模式下?lián)p耗?。徽n程安排上課時間：1-12,星期五第3,4節(jié)南嶺-逸夫樓-B314;答疑時間：星期五中午12：30-1：30能動樓413考核方式課堂考勤(50%)+大作業(yè)(50%)電力電子PWM技術原理（第5章）電力電子電路的實現(xiàn)（6.2-6.3）整流與逆變電路（6.4）電力電子電路的散熱設計（6.5）直流電機直流電機的工作原理（第2章）直流電機的建模（3.1-3.2）直流電機的控制（3.3-3.4）交流電機交流電機的工作原理及分類（第7章）永磁同步電機的建模（第9章）永磁同步電機矢量控制（10.1）三相交流逆變電路的原理及應用（10.3-10.4）永磁同步電機的效率特性與外特性（8.4）感應電機的原理與矢量控制（第11章）袁新枚等.車用電機原理及應用.北京：機械工業(yè)出版社，2016或袁新枚等.車用電機原理及應用（第二版）北京：機械工業(yè)出版社，2023參考資料李永東.交流電機數(shù)字控制系統(tǒng)北京：機械工業(yè)出版社，2012Seung-KiSul.ControlofElectricMachineDriveSystems張永昌等譯電機傳動系統(tǒng)控制.北京：機械工業(yè)出版社，2014電機的分類根據(jù)電源性質直流電機交流電機___交流同步電機|_交流異步電機根據(jù)能量傳遞轉換的功能發(fā)電機電動機根據(jù)運動的形式旋轉電機直線電機電機的應用轉矩輸出（牽引負載）汽車驅動轉向助力高鐵電力航母……轉速控制（流體負載）CPU風扇發(fā)動機油泵，水泵……位置控制（位能負載）電梯機器人手臂數(shù)控機床……B.Sarlioglu,C.T.Morris,D.Han,andS.Li,"DrivingTowardAccessibility:AReviewofTechnologicalImprovementsforElectricMachines,PowerElectronics,andBatteriesforElectricandHybridVehicles,"IEEEIndustryApplicationsMagazine,vol.23,pp.14-25,2017.電機的應用電機的分類Tasla——inductionmotor

直流電機異步感應電機永磁同步電機開關磁阻電機功率密度2.54.553.5效率2.54.553.5可控性554.53可靠性3545技術成熟度554.54成本444.54Pruis——PMSMmotorPruis——PMSMmotor電