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3.1 新能源汽车驱动电机基础知识

亨利对法拉第的电动机模型进行了改进,制做了一个简单的装置(振荡发电机)。该 装置的运动部件是在垂直方向上运动的电磁铁,当他们端部的导线与两个电池交替连接 时,电磁铁的极性自动改变,电磁铁与永磁体相互吸引或排斥,使电磁铁以每分钟75周 期的速度上下运动。这项发明第一次展示了由磁极排斥和吸引产生的连续运动,是电磁 铁在电动机中的真正应用。
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1 新能源汽车驱动电机的发展历史
问题3:电机的发展历史是怎样的?
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1831年 1831年
1831年
亨利试制出了一块更新的电磁铁,虽然他的体积并不大,但他能吸起1吨重的铁块。
法拉第发现了电磁感应现象以后不久,他又利用电磁感应发明了世界上第一台真正意 义上的电机-法拉第圆盘发电机。这台发电机构造与现代的发电机不同,在磁场中转动的 不是线圈,而是一个紫铜做的圆盘。圆心处固定一个摇柄,圆盘的边缘和圆心处各与一 个电刷紧贴。用导线把电刷与电流表连接起来,铜圆盘放置在蹄形永磁体的磁场中,当 转动摇柄使铜圆盘旋转起来时,电流表指针偏向一边,电路中产生了持续的电流。
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1824年
法国人阿拉果转动悬挂着的磁针时发现其外围环上收到机械力,次年他重复这一实验 时发现外围环的转动又使磁针偏转,这些实验导致了后来感应电动机的出现。
1825年 1829年
斯特金(W.sturgeon)用16圈导线制成了第一块电磁铁。
美因电学家亨利对斯特金电磁铁装置进行了改变,用绝缘导线代替了裸铜导线,因此 不必担心被铜导线过分靠近而短路。由于导线有了绝缘层,就可以将他们一圈圈紧紧地 绕在一起,由于线圈越紧密产生的磁场就越强,这样就大大提高了把电能转化为磁能的 能力。
西门子的创始人维尔纳.冯.西门子制成直流自激、并激式发电机,制成了一架大功率 直流电机。1867年在巴黎世界博览会上展出第一批样机。这样西门子就首次完成了把机 械能转换为电能的发明,从而开始了19世纪晚期的“强电”技术时代。
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问题3:电机的发展历史是怎样的?
1854年 1857年
丹麦的赫尔特发明了自激式电机 英国的惠斯通发明了自激电磁铁型发电机
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1860年 1865年 1866年
意大利的L奇诺蒂发明了齿状电枢。
意大利物理学家帕斯努梯发明了环状发电机电枢,这种电枢是以在铁环上绕线圈代替 在铁芯棒上绕制的线圈。从而提高了发电机的效率。
法国的皮克西在巴黎公开了一台永久磁铁型旋转式交流发电机。 并在一年后他在发电机上安装了整流器,将交流电转换成直流电。
德国人HF卫.楞次提出电动机、发电机原理—楞次定律,证明电动机与发电机是可逆 的。但在1870年以前直流电动机和发电机仍在独立发展。
英国的惠斯通用电磁铁代替永久磁铁并取得专利权,这是增强发电机输出功率的一个 重要措施。
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项目3 驱动电机系统结构认知与检修
任务1 新能源汽车驱动电机基础知识
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电动机
关键部 件
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问题3:电机的发展历史是怎样的?
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1832年 1832年
1833年 1845年
斯特金发明了换向器,据此对亨利的振荡电动机进行了改进,并制作了世界上第一台 能产生连续运动的旋转电动机。后来他还制作了一个并励直流电动机。
能量回馈
效率高
问题2:电动机驱动与发动机驱动相比有哪些技术优势?
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问题2:电动机驱动与发动机驱动相比有哪些技术优势?
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(1)发动机能高效产生转矩时的转速被限制在一个较窄的范围内,为此需通过庞大而复杂的变速机构来适 应这一特性,而电动机可以在相当宽广的速度范围内高效地产生转矩。
问题3:电机的发展历史是怎样的?
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问题3:电机的发展历史是怎样的?
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1820年
1821年 1822年
丹麦物理学家奥斯特发现了电流磁效应:将导线的一端和伽伐尼电池正极连接,导线
沿南北方向平行的放在小磁针上方,当导线另一端连接到负极时,磁针立即指向东西方 向。把玻璃板、木片、石块等非磁性物体插在导线和磁极之间,甚至把小磁针浸在盛水 的铜盒子里,磁针照样偏转。随后安培通过总结电流在磁场中所受机械力的情况建立了 安培定律。
问题1:要使电动汽车具有良好的使用性能,驱动电动机应该满足哪些要求?
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问题1:要使电动汽车具有良好的使用性能,驱动电动机应该满足哪些要求?
较宽的调速范围
较高的转速
足够大的启动扭矩
体积小
动态制动性强
质量轻
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问题2:电动机驱动与发动机驱动相比有哪些技术优势?
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快速响应
(2) 电动机实现转矩的快速响应性指标要比发动机高出两个数量级,按常规来说,电气执行的响应速度 都要比机械机构快几个数量级,因此随着计算机电子技术的发展,用先进的电气控制来取代笨重、庞大 而响应滞后的部分机械、液压装置以成为技术进步发展的必然趋势。它不但使各项性能指标大大提高, 也将使制造成本降低。
法拉第发现通电的导线能绕永久磁铁旋转以及磁体绕载流导体的运动,第一次实现了 电磁运动向机械运动的转换,从而建立了电动机的实验室模型,被称为世界上第一台电 机。
法国的阿拉戈盖吕萨克发明电磁铁,即用电流通过绕线的方法使其中铁块磁化。
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