电动汽车驱动电机的结构及工作原理
1、直流电机的结构
电机的结构应由定子和转子两大部分组成。
运行时静止不动的部分称为定子,定子的主要作用是产生磁场,运行时转动的部分称为转子,其主要作用是产生电磁转矩和感应电动势,是直流电机进行能量转换的枢纽。
无刷直流电机主要由用永磁材料制造的转子、带有线圈绕组的定子和位置传感器组成。
主转子是电机本体的转动部分,是产生励磁磁场的部件,它由三部分组成:永磁体、导磁体和支撑零部件。
永磁体和导磁体是产生磁场的核心,由永磁材料和导磁材料组成。无刷直流电机常采用的永磁材料有下列几种:铝镍钴、铁氧体、钕铁硼及高磁能积的稀土钴永磁材料等。
导磁材料一般用硅钢、电工纯铁或1J50坡莫合金等。如图(a)和(b)所示。第一种结构是转子铁心外表面粘贴瓦片形磁钢,称为凸极式;第二种结构是磁钢插入转子铁心的沟槽中,称为内嵌式或隐极式。
定子是电机本体的静止部分,由导磁的定子铁心、导电的电枢绕组及固定铁心和绕组用的一些零部件、绝缘材料、引出部分等组成,如机壳、绝缘片、槽楔、引出线及环氧树脂等。
定子铁心一般由硅钢片叠成,取用硅钢片的目的是为了减少主定子的铁耗。
硅钢片冲成带有齿槽的环形冲片,在槽内嵌放电枢绕组,槽数视绕组的相数和极对数而定。
为减少铁心的涡流损耗,冲片表面涂绝缘漆或磷化处理。
在叠装后的铁心槽内放置槽绝缘和电枢线圈,然后整形、浸漆, 把主定子铁心压人机壳内。
有时为了增加绝缘和机械强度,还需要采用环氧树脂进行灌封。
电机定子铁中安放着对称的多相绕组,可接成星形或封闭形(角形),各相绕组分别与电子开关线路中的相应晶体管相连接。
电子开关线路有桥式和非桥式两种。定子是无刷直流电动机的电枢。
当电机转子旋转时磁钢N极和S极轮流通过霍尔元件H1和H,因而产生对应转子位置的两个正的和两个负的霍尔电势,经放大后去控制功率晶体管导通,使四个定子绕组轮流切换电流。