l298n驱动电路原理图_驱动电路原理图

2024年 8月 5日下午6:10 • 激活谷笔记

纯电动汽车驱动电机系统组成与结构　　驱动电机系统指驱动电机、驱动电机控制器及它们工作必需的辅助装置（如冷却系统）的组合。驱动电机是将电能转换成机械能为车辆行驶提供驱动力的电气装置，该装置也可具备机械能转化成电能的功能。驱动电机控制器是控制动力电源与驱动电机之间能量传输的装置，由控制信号接口电路、驱动电机控制电路和驱动电路组成。　　1驱动电机系统组成　　图1为驱动电机、电机控制器、冷却系统组成的驱动电机系统。

　　图1 驱动电机系统　　1—驱动电机 2—电机控制器 3—冷却系统　　电机控制器与驱动电机集成，可省去两者之间的三相高压交流线束。电机控制器与高压盒、充电机、DC/DC集成称作电源分配单（PEU），可省去相互间的高压直流线束。驱动电机与减速器、差速器集成，称作驱动总成。　　整车控制单（VCU）根据加速踏板位置传感器、制动踏板位置传感器、档位传感器等信号，通过CAN总线向电机控制器发送命令，实时调节电动机的输出转矩和转速，以实现爬行、加速、匀速、减速、能量回收、停车等。　　电机控制器对IGBT温度、电动机温度、转子位置实时监测，将信息发给VCU，进而控制水泵电动机和散热器风扇电动机运转。　　冷却系统由电动水泵（12V）、水管、膨胀水壶、散热器、散热器风扇、电机控制器中的水管、驱动电机中的水套、冷却液、温度传感器组成。　　2驱动电机结构　　某型号驱动电机技术参数见表1，外观如图2所示，内部结构如图3所示，主要零件如图4所示。　　表1 某型号驱动电机技术参数

　　图2 驱动电机外观

　　图3 驱动电机内部结构　　1—前端盖 2—水套 3—后端盖 4—后轴承　　5—旋转变压器 6—接线盒 7—三相动力线　　8—转子 9—定子铁心和绕组　　10—电机轴 11—后轴承

　　图4 驱动电机主要零件　　1—油封 2—前端盖及吊环　　3—外壳及定子组件 4—水管接头 5—转子组件　　6—后端盖 7—旋转变压器 8—接线盒盖　　9—悬置支架 10—旋变盖板 11—接线盒组件　　3温度传感器　　电机控制器采集驱动电机自身运行状态的信息，包括温度传感器信号和旋转变压器信号，两者均安装在驱动电机内部。温度传感器如图5所示，作用是检测电动机定子绕组的温度，作为水泵和散热器风扇的控制信号，避免电动机过热。

　　图5 温度传感器　　温度传感器一般采用正温度系数热敏电阻，该电阻的特点是响应速度快和需要较小的维持电流。某车型驱动电机温度传感器在0℃时电阻为100Ω，40℃时电阻为420Ω，60℃时电阻为20kΩ。早期车辆的驱动电机只有一个温度传感器，后期车辆的驱动电机最少在两个位置各装有一个温度传感器，测量绕组和定子铁心温度，可避免绕组因温度过高导致绝缘损坏，也可避免永磁体因温度过高而退磁。　　4旋转变压器　　（1）功用　　旋转变压器简称旋变，是一种电磁式传感器，又称同步分解器，其功用是测量电动机转子位置，经控制单解码后可以获知电动机转速。旋变具有很高的可靠性和足够高的精度，是交流永磁同步电动机的首选，也有一些电动汽车采用霍尔式传感器进行测量。（2）特点　　普通变压器的一次绕组、二次绕组相对固定，变压比是常数；而旋变传感器的一次绕组固定，二次绕组旋转，变压比不是常数。如图6所示，一次绕组称励磁绕组，输入固定频率的正弦交流信号；二次绕组有两个，分别是正弦绕组和余弦绕组，分别与输入电压的相位角度成正弦关系、余弦关系。正弦绕组输出的正弦信号、余弦绕组输出的余弦信号的幅值不断变化，但是与一次绕组输入的正弦信号频率保持一致。

　　图6 旋转变压器组成　　（3）工作原理旋变有电磁式（绕线转子）和磁阻式（齿圈转子）两种，下面介绍后一种的工作原理。　　旋变传感器的定子安装在驱动电机后端盖上，转子安装在电机轴上，如图7所示，由外壳、定子（线圈）、转子（信号齿圈）、插座组成，绕在定子上的二次绕组实际并不做机械旋转。信号齿圈是导磁体，有5个齿，随电动机轴转动。励磁绕组通入固定频率的正弦交流电后产生磁场，信号齿圈旋转，使得磁场沿圆周旋转，正弦绕组、余弦绕组感应出幅值变化的正弦信号、余弦信号，驱动电机控制器利用这两个信号感知电动机转子位置和转速。

　　图7 磁阻式旋转变压器　　1—外壳 2—定子　　3—线圈（励磁绕组、正弦绕组、余弦绕组）　　4—转子 5—电插头　　旋变插头有6个端子，分别是：励磁绕组R1、励磁绕组R2；正弦绕组S2、正弦绕组S4；余弦绕组S1、余弦绕组S3。某车型正弦绕组、余弦绕组的电阻为（60±10）Ω，励磁绕组的电阻为（30±10）Ω。

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