新能源汽车电机及控制技术（微课版）-图书-人邮教育社区

内容摘要

本书系统地介绍了新能源汽车电机及控制技术，以新能源汽车电机原理与组成为主线，共八个项目，分别为新能源汽车电机、电机驱动系统中的功率半导体器件及功率变换器、直流电机及其控制技术、交流异步电机及其控制技术、永磁同步电机及其控制技术、开关磁阻电机及其控制技术、轮毂/轮边电机工作原理及应用、新能源汽车电机驱动系统。每个项目都包括项目目标、项目导入、知识准备、知识扩展、项目实训和项目小结，并配有活页式实训工单，便于学生学习和教师授课。
本书既有宽广的理论基础知识，又有实用的技能实训，操作性强，可作为职业院校的新能源汽车技术专业教材，还可作为汽车培训企业参考书。

前言

党的二十大报告提出：“推进新型工业化，加快建设制造强国”和“推动制造业高端化、智能化、绿色化发展”。本书全面贯彻党的二十大报告精神，结合企业生产实践，科学选取典型案例题材和安排学习内容，在学习者学习专业知识的同时，激发爱国热情、培养爱国情怀，树立绿色发展理念，培养和传承中国工匠精神，筑基中国梦。
本书的内容主要是介绍新能源汽车电机、电机驱动系统中的功率半导体器件及功率变换器、直流电机及其控制技术、交流异步电机及其控制技术、永磁同步电机及其控制技术、开关磁阻电机及其控制技术、轮毂/轮边电机工作原理及应用、新能源汽车电机驱动系统等。
九个实训工单分别是：了解电动汽车驱动电机类型、特点，了解电动汽车驱动控制器中的功率半导体器件，搭建一种功率变换电路，了解直流电机的结构组成，了解三相交流异步电机的结构组成，了解永磁同步电机的结构组成，了解开关磁阻电机的结构组成，了解轮毂/轮边电机的结构组成，了解电机驱动系统的工作原理。项目实训既包括实训考核，也包括理
论考核，通过考核可巩固学习效果，最终培养学生分析问题和解决问题的能力，掌握新能源
汽车电机的维修技能。
新能源汽车电机属于新能源汽车中的一个重要模块，最好是在学习新能源汽车原理与结构
之前讲，它是后续新能源汽车结构与原理及故障诊断课程的专业核心课。
本课程的总课时约为48 学时，各项目的参考课时见以下课时分配表。
课时分配
项目项目内容
讲授实训
项目一新能源汽车电机 2 2
项目二电机驱动系统中的功率半导体器件及功率变换器 4 4
项目三直流电机及其控制技术 2 4
项目四交流异步电机及其控制技术 2 4
项目五永磁同步电机及其控制技术 2 4
项目六开关磁阻电机及其控制技术 2 4
项目七轮毂/轮边电机工作原理及应用 2 2
项目八新能源汽车电机驱动系统 4 4
课时总计 20 28
本书由江苏信息职业技术学院孔令文任主编，江苏信息职业技术学院倪箐、何宇、丁伟任
副主编。本书在编写过程中引用了一些网上资料、图片及参考文献中的部分内容，特向其作者表示深切的谢意。
由于编著者学识有限，书中不足之处在所难免，恳盼读者给予指正。

项目一新能源汽车电机...................................................................................................... 1
【项目目标】............................................................................................................................... 1
【项目导入】............................................................................................................................... 1
【知识准备】............................................................................................................................... 2
一、驱动电机基本知识....................................................................................................................2
二、驱动电机的性能特点及优势....................................................................................................2
三、驱动电机的分类、性能对比及其他参数选择.........................................................................3
四、驱动电机的发展历史、发展状况及未来发展趋势.................................................................6
【知识扩展】............................................................................................................................... 9
一、目前国内新能源汽车发展情况................................................................................................9
二、汽车产业变革趋势与发展需求..............................................................................................10
项目实训................................................................................................................................... 11
实训工单1-1 了解电动汽车驱动电机类型、特点.................................................................... 11
项目小结................................................................................................................................... 11

项目二电机驱动系统中的功率半导体器件及功率变换器.................................................. 12
【项目目标】............................................................................................................................. 12
【项目导入】............................................................................................................................. 12
【知识准备】............................................................................................................................. 12
一、功率半导体器件......................................................................................................................12
二、功率变换器.............................................................................................................................17
【知识扩展】............................................................................................................................. 30
一、功率电路集成..........................................................................................................................30
二、支撑电容器.............................................................................................................................31
项目实训................................................................................................................................... 33
实训工单2-1 了解电动汽车电机驱动控制器中的功率半导体器件.........................................33
实训工单2-2 搭建一种功率变换电路........................................................................................33
项目小结................................................................................................................................... 34

项目三直流电机及其控制技术......................................................................................... 35
【项目目标】............................................................................................................................. 35
【项目导入】............................................................................................................................. 35
【知识准备】............................................................................................................................. 36
一、直流电机的基本结构..............................................................................................................36
二、直流电机的工作原理与励磁方式..........................................................................................40
三、直流电机的控制技术..............................................................................................................43
四、电动汽车用直流电机的特点及应用.......................................................................................49
【知识扩展】............................................................................................................................. 51
一、无刷直流电机..........................................................................................................................51
二、速度传感器..............................................................................................................................55
三、直流电机的铭牌数据..............................................................................................................59
项目实训................................................................................................................................... 60
实训工单3-1 了解直流电机的结构组成....................................................................................60
项目小结................................................................................................................................... 60

项目四交流异步电机及其控制技术.................................................................................. 61
【项目目标】............................................................................................................................. 61
【项目导入】............................................................................................................................. 61
【知识准备】............................................................................................................................. 62
一、三相交流异步电机的基本结构..............................................................................................62
二、三相交流异步电机的工作原理及特性...................................................................................64
三、三相交流异步电机的控制技术..............................................................................................69
四、三相交流异步电机的特点及应用..........................................................................................76
【知识扩展】............................................................................................................................. 79
电动汽车再生制动控制系统概述..................................................................................................79
项目实训................................................................................................................................... 82
实训工单4-1 了解三相交流异步电机的结构组成.....................................................................82
项目小结................................................................................................................................... 82

项目五永磁同步电机及其控制技术.................................................................................. 83
【项目目标】............................................................................................................................. 83
【项目导入】............................................................................................................................. 83
【知识准备】............................................................................................................................. 84
一、永磁同步电机的基本结构......................................................................................................85
二、永磁同步电机的工作原理......................................................................................................90
三、永磁同步电机的控制技术......................................................................................................92
四、永磁同步电机的特点及铭牌..................................................................................................95
【知识扩展】............................................................................................................................. 97
一、传感器.....................................................................................................................................97
二、滤波器.....................................................................................................................................99
项目实训................................................................................................................................. 102
实训工单5-1 了解永磁同步电机的结构组成..........................................................................102
项目小结................................................................................................................................. 102

项目六开关磁阻电机及其控制技术................................................................................ 103
【项目目标】........................................................................................................................... 103
【项目导入】........................................................................................................................... 103
【知识准备】........................................................................................................................... 104
一、开关磁阻电机的基本结构....................................................................................................104
二、开关磁阻电机的工作原理....................................................................................................105
三、开关磁阻电机的控制技术....................................................................................................108
四、开关磁阻电机的特点及应用................................................................................................ 114
【知识扩展】........................................................................................................................... 116
开关磁阻电机功率变换器技术.................................................................................................... 116
项目实训................................................................................................................................. 117
实训工单6-1 了解开关磁阻电机的结构组成.......................................................................... 117
项目小结................................................................................................................................. 117

项目七轮毂/轮边电机工作原理及应用............................................................................ 118
【项目目标】........................................................................................................................... 118
【项目导入】........................................................................................................................... 118
【知识准备】........................................................................................................................... 119
一、轮毂/轮边电机的基本结构................................................................................................... 119
二、轮毂/轮边电机的工作原理...................................................................................................122
三、轮毂/轮边电机的特点及应用...............................................................................................123
【知识扩展】........................................................................................................................... 128
电动汽车驱动电机系统的环境适应性测试................................................................................128
项目实训................................................................................................................................. 132
实训工单7-1 了解轮毂/轮边电机的结构组成.........................................................................132
项目小结................................................................................................................................. 132

项目八新能源汽车电机驱动系统.................................................................................... 133
【项目目标】........................................................................................................................... 133
【项目导入】........................................................................................................................... 133
【知识准备】........................................................................................................................... 133
一、电机驱动系统的结构及特点................................................................................................133
二、电机驱动系统的关键技术....................................................................................................136
三、旋转变压器............................................................................................................................139
【知识扩展】........................................................................................................................... 143
新能源汽车中的冷却技术............................................................................................................143
项目实训................................................................................................................................. 146
实训工单8-1 了解电机驱动系统的工作原理..........................................................................146
项目小结................................................................................................................................. 146
参考文献 ......................................................................................................................... 147