6.单元三任务一 电动机结构及原理的认知（课件）—《新能源汽车概论》同步教学（北京出版社）

新能源汽车概论 学习单元三 电动汽车电动机及控制系统的认知 学习任务一 电动机结构及原理的认知 【任务描述】 一纯电动汽车车主反映，其爱车最近出现加速困难且无法高速行驶等问题，初步诊断为驱动电机损坏。要想对该车驱动电机作进一步检修，需要我们掌握新能源汽车驱动电机的结构组成，了解驱动电机的基本工作原理，为车主提供高效的售后服务。 【学习目标】 1.能准确讲述直流电动机的结构组成和工作原理。 2.能准确讲述交流电动机的结构组成和工作原理。 一、直流电动机的结构及原理认识 二、交流电动机结构及原理认识 直流电动机是将直流电能转换为机械能的装置。 一、直流电动机的结构及原理认识 一、直流电动机的结构及原理认识 （一）直流电动机的基本结构 直流电动机由定子与转子两大部分构成，定子和转子之间的间隙称为气隙。 一、直流电动机的结构及原理认识 1.定子部分 直流电机定子部分主要由主磁极、换向极、机座和电刷组件等组成。 （1）主磁极的作用是在定子与转子之间的气隙中建立磁场，使通电的电枢绕组在该磁场的作用下产生电磁转矩。 （2）换向极的作用是为了改善直流电机的换向，减小或消除电刷与换向器之间的换向火花。 （3）电刷的作用是将直流电引入转动的电枢绕组，并与换向器配合，使电枢绕组的电流及时换向，以产生方向不变的电磁转矩。 （4）机座也称为机壳，用于固定主磁极、换向器和端盖等，也是磁极间的磁通路。 一、直流电动机的结构及原理认识 1.转子部分 直流电机的转子也称为电枢，由电枢铁芯、电枢绕组、换向器、电枢轴等组成，它的作用是通电后在磁场中产生电磁转矩。 一、直流电动机的结构及原理认识 （1）电枢铁芯构成电机主磁路的一部分，铁芯上面的槽用于嵌装电枢绕组。 （2）电枢绕组在磁场中通电后产生电磁转矩。 （3）换向器的作用是使电枢绕组中的电流及时换向，将从电刷输入的直流电转换为电枢绕组的交流电，当直流电机工作在发电状态时，换向器则起整流的作用，将电枢绕组产生的交流电转换为直流电输出。 一、直流电动机的结构及原理认识 （二）直流电动机的基本工作原理 直流电动机的工作原理是基于电磁感应原理。 交流电动机又称交流感应电动机，是将转子置于旋转磁场中，在旋转磁场的作用下，获得一个转动力矩，从而转子转动的装置。 二、交流电动机的结构及原理认识 交流电动机具有效率高、结构简单、免维护等优点。 二、交流电动机的结构及原理认识 （一）交流电动机的基本工作原理 异步电动机主要由定子、转子、端盖、轴承、机座和风扇等部件组成。 二、交流电动机的结构及原理认识 1.定子部分 定子主要作用是产生一个旋转磁场。主要由定子铁芯、定子绕组和机座组成。 （1）定子铁芯是电机磁路的一部分。在铁芯的内圆冲有均匀分布的槽，定子绕组通过此槽嵌放在定子铁芯上，定子铁芯有三种型，分别为半闭口型槽、半开口型槽和开口型槽。 （2）定子绕组是电机的电路部分，通入三相交流电，产生旋转磁场。。 （3）机座起固定定子铁芯的作用，一般不为工作磁路的组成部分，大多采用铁或铝铸造而成。 二、交流电动机的结构及原理认识 2.转子部分 转子通常多呈笼状。交流异步电机的转子主要由转子铁芯、转子绕组和转轴组成。 （1）转子铁芯的作用和定子铁芯相同，也是电机磁路的一部分，嵌套在转轴上。 （2）转子绕组的作用是切割定子旋转磁场产生感应电动势及电流，并形成电磁矩而使电机旋转。转子绕组又分为笼型转子和绕线型转子两类。 二、交流电动机的结构及原理认识 3.端盖和风扇 端盖的作用是保护电机和支撑转子轴。 风扇的作用是通风冷却电机。 二、交流电动机的结构及原理认识 （二）交流电动机的基本工作原理 当异步电动机的三相定子绕组通入三相交流电后，将产生一个旋转磁场，该旋转磁场切割转子绕组，从而在转子绕组中产生感应电动势。由于转子绕组是闭合通路，转子中便有电流产生，电流方向与电动势方向相同，而载流的转子导体在定子旋转磁场作用下将产生电磁力。由电磁力进而产生电磁转矩，驱动电动机旋转，并且电动机旋转方向与旋转磁场方向相同。 评价与反馈 一、填空题 1.按电机工作电源的不同，电动汽车用电机可以分为 和 两大类。 2. 交流电动机是将 转换为 。 3. 直流电动机改变线圈中电流方向是由 和 完成的。 二、选择题 1. 在直流电动机的结构组成中使电枢绕组中的电流及时换向，将从电刷输入的直流电转换为电枢绕组的交流电的结构是（ ）。 A.换向极 B. 换向器 C.主磁极 D.电枢绕组 2. 交流异步电动机运行时静止不动的部分称为定子，定子的主要作用是产生（ ）。 A．磁场 B．电流 C．电压 D．电磁转矩 三、技能考核 查阅相关资料，总结直流电机与交流电机的结构组成和作用上的区别，并填写表3-1-3 班级   姓名   学号   组成部件 直流电机与交流电机结构和作用的区别 定子   转子   冷却方式   电刷和换向器   气隙   $$