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標簽 > 驅動電機
膠片式照相機的電機驅動Motor drive是組裝在膠片式照相機內的微型電機或彈簧及其附件的總稱，借助微型電機自動地卷取膠片，大多是指35毫米單鏡頭反光相機所用的。拍一片格和連拍可以交替，連拍時一般一秒鐘拍3—5片格。
膠片式照相機的電機驅動Motor drive是組裝在膠片式照相機內的微型電機或彈簧及其附件的總稱，借助微型電機自動地卷取膠片，大多是指35毫米單鏡頭反光相機所用的。拍一片格和連拍可以交替，連拍時一般一秒鐘拍3—5片格。視照相機的種類，將背部蓋子換為長膠卷用片盒，即可拍250片格。除供利用軟線的遙控攝影外，亦可借連接到定時器上的間隔控拍器自動地拍攝，或靠控制快門等，應用面較廣。倘不需連拍時，使用自動卷片器亦可。
膠片式照相機的電機驅動Motor drive是組裝在膠片式照相機內的微型電機或彈簧及其附件的總稱，借助微型電機自動地卷取膠片，大多是指35毫米單鏡頭反光相機所用的。拍一片格和連拍可以交替，連拍時一般一秒鐘拍3—5片格。視照相機的種類，將背部蓋子換為長膠卷用片盒，即可拍250片格。除供利用軟線的遙控攝影外，亦可借連接到定時器上的間隔控拍器自動地拍攝，或靠控制快門等，應用面較廣。倘不需連拍時，使用自動卷片器亦可。
設計目標
直流電機驅動電路的設計目標在直流電機驅動電路的設計中，主要考慮以下幾點：功能：電機是單向還是雙向轉動？需不需要調速？對于單向的電機驅動，只要用一個大功率三極管或場效應管或繼電器直接帶動電機即可，當電機需要雙向轉動時，可以使用由4個功率元件組成的H橋電路或者使用一個雙刀雙擲的繼電器。如果不需要調速，只要使用繼電器即可；但如果需要調速，可以使用三極管，場效應管等開關元件實現PWM（脈沖寬度調制）調速。性能：對于PWM調速的電機驅動電路，主要有以下性能指標。1）輸出電流和電壓范圍，它決定著電路能驅動多大功率的電機。2）效率，高的效率不僅意味著節省電源，也會減少驅動電路的發熱。要提高電路的效率，可以從保證功率器件的開關工作狀態和防止共態導通（H橋或推挽電路可能出現的一個問題，即兩個功率器件同時導通使電源短路）入手。3）對控制輸入端的影響。功率電路對其輸入端應有良好的信號隔離，防止有高電壓大電流進入主控電路，這可以用高的輸入阻抗或者光電耦合器實現隔離。4）對電源的影響。共態導通可以引起電源電壓的瞬間下降造成高頻電源污染；大的電流可能導致地線電位浮動。5）可靠性。電機驅動電路應該盡可能做到，無論加上何種控制信號，何種無源負載，電路都是安全的。
發展現狀
（1）交流異步電機驅動系統我國已建立了具有自主知識產權異步電機驅動系統的開發平臺，形成了小批量生產的開發、制造、試驗及服務體系;產品性能基本滿足整車需求，大功率異步電機系統已廣泛應用于各類電動客車;通過示范運行和小規模市場化應用，產品可靠性得到了初步驗證。（2）開關磁阻電機驅動系統已形成優化設計和自主研發能力，通過合理設計電機結構、改進控制技術，產品性能基本滿足整車需求;部分公司已具備年產2000套的生產能力，能滿足小批量配套需求，目前部分產品已配套整車示范運行，效果良好。（3）無刷直流電機驅動系統國內企業通過合理設計及改進控制技術，有效提高了無刷直流電機產品性能，基本滿足電動汽車需求;已初步具有機電一體化設計能力。（4）永磁同步電機驅動系統已形成了一定的研發和生產能力，開發了不同系列產品，可應用于各類電動汽車;產品部分技術指標接近國際先進水平，但總體水平與國外仍有一定差距;基本具備永磁同步電機集成化設計能力;多數公司仍處于小規模試制生產，少數公司已投資建立車用驅動電機系統專用生產線。
電動汽車的四種驅動電機比較
新能源汽車具有環保、節約、簡單三大優勢。在純電動汽車上體現尤為明顯：以電動機代替燃油機，由電機驅動而無需自動變速箱。相對于自動變速箱，電機結構簡單、技術成熟、運行可靠，甚至被視為中國在新能源汽車行業實現汽車工業“彎道超車”的希望領域之一。新能源電動汽車主要是由電機驅動系統、電池系統和整車控制系統三部分構成，其中的電機驅動系統是直接將電能轉換為機械能的部分，決定了電動汽車的性能指標。因此，對于驅動電機的選擇就尤為重要。
電動汽車的驅動電機要求有以下幾個特點：
l寬廣的恒功率范圍，滿足汽車的變速性能
l啟動扭矩大，調速能力強
l效率高，高效區廣
l瞬時功率大，過載能力強
l功率密度大，體積小，重量輕
l環境適應性高，適應惡劣環境
l能量回饋效率高
根據驅動原理，電動汽車的驅動電機可分為以下4種：
1、直流電動機
在電動汽車發展的早期，很多電動汽車都是采用直流電動機方案。主要是看中了直流電機的產品成熟，控制方式容易，調速優良的特點。但由于直流電動機本身的短板非常突出，其自身復雜的機械結構（電刷和機械換向器等），制約了它的瞬時過載能力和電機轉速的進一步提高；而且在長時間工作的情況下，電機的機械結構會產生損耗，提高了維護成本。此外，電動機運轉時的電刷火花會使轉子發熱，浪費能量，散熱困難，還會造成高頻電磁干擾，這些因素都會影響具體整車性能。
由于直流電動機的缺點非常突出，目前的電動汽車已經將直流電機淘汰。
2、交流異步電動機
交流異步電機是目前工業中應用十分廣泛的一類電機，其特點是定、轉子由硅鋼片疊壓而成，兩端用鋁蓋封裝，定、轉子之間沒有相互接觸的機械部件，結構簡單，運行可靠耐用，維修方便。交流異步電機與同功率的直流電動機相比效率更高，質量約輕了二分之一左右。如果采用矢量控制的控制方式，可以獲得與直流電機相媲美的可控性和更寬的調速范圍。由于有著效率高、比功率較大、適合于高速運轉等優勢，交流異步機是目前大功率電動汽車上應用最廣的電機。
但在高速運轉的情況下電機的轉子發熱嚴重，工作時要保證電機冷卻，同時異步電機的驅動、控制系統很復雜，電機本體的成本也偏高，另外運行時還需要變頻器提供額外的無功功率來建立磁場，故相與永磁電機和開關磁阻電機相比，異步電機的效率和功率密度偏低，不是能效最優化的選擇。
異步電動機應用的較多的地區是美國，這也被人為是和路況有關。在美國，高速公路已經具有一定的規模，除了大城市外，汽車一般以一定的高速持續行駛，所以能夠讓高速運轉而且在高速時有較高效率的異步電動機得到廣泛應用。
3、交流異步電動機
永磁式電動機根據定子繞組的電流波形的不同可分為兩種類型，一種是無刷直流電機，它具有矩形脈沖波電流；另一種是永磁同步電機，它具有正弦波電流。這兩種電機在結構和工作原理上大體相同，轉子都是永磁體，減少了勵磁所帶來的損耗，定子上安裝有繞組通過交流電來產生轉矩，所以冷卻相對容易。由于這類電機不需要安裝電刷和機械換向結構，工作時不會產生換向火花，運行安全可靠，維修方便，能量利用率較高。
永磁式電動機的控制系統相比于交流異步電機的控制系統來說更加簡單。但是由于受到永磁材料本身的限制，在高溫、震動和過流的條件下，轉子的永磁體會產生退磁現象，所以在相對復雜的工作條件下，永磁式電機容易發生損壞，故這一塊還有待繼續發展改善。
而且永磁材料價格較高，因此整個電機及其控制系統成本較高，目前只有稀土資源豐富的中國比較傾向于使用永磁電機的電動汽車驅動方案。像日本、歐洲，要么是使用輕稀土的永磁材料做永磁電機，要么是直接改用無需稀土材料，但對控制器設計要求更高的開關磁阻電機。
4、開關磁阻電機
開關磁阻電機作為一種新型電機，相比其他類型的驅動電機而言，開關磁阻電機的結構最為簡單，定、轉子均為普通硅鋼片疊壓而成的雙凸極結構，轉子上沒有繞組，定子裝有簡單的集中繞組，具有結構簡單堅固、可靠性高、質量輕、成本低、效率高、溫升低、易于維修等諸多優點。而且它具有直流調速系統的可控性好的優良特性，同時適用于惡劣環境，非常適合作為電動汽車的驅動電機使用。
但開關磁阻電機有轉矩波動大、需要位置檢測器、系統非線性特性，磁場為跳躍性旋轉，控制系統復雜；對直流電源會產生很大的脈沖電流等缺點。另外開關磁阻電動機為雙凸極結構，不可避免地存在轉矩波動，噪聲是開關磁阻電動機最主要的缺點。
但近年來的研究表明，采用合理的設計、制造和控制技術，開關磁阻電動機的噪聲完全可以得到良好的抑制。像目前日本對開關磁阻電機的研究比較深入，日本電產的開關磁阻電機也廣泛應用于電動汽車、家電等各類行業中。目前中國國內也漸漸有廠家關注這塊電動汽車驅動電機的未來發展方向
打造高效的新能源汽車驅動電機
致遠電子基于對電機及電動汽車行業的深入探索和長久積累，成功在MPT系列電機測試系統上整合面向新能源汽車的特殊測試項目——MAP圖和再生能量回饋試驗，為廣大電動汽車電機設計者提供優秀的測試解決方案。
1、MAP圖
根據GB/T 18488-2015電動汽車用驅動電機系統試驗標準，需要對新能源汽車驅動電機進行MAP圖測試，獲取該電機的效率特性和高效區分布情況。MAP圖實際測試結果如下圖：
圖中橫軸為轉速，縱軸為轉矩，顏色表示對于的效率，它代表了電機在不同的工作區域（轉速，轉矩）下的效率特性分布情況，其中橙紅色部分就是電機的高效區。高效區分布越廣，代表該電機在各類工況下運行時越省電。
致遠電子MPT電機測試系統內置MAP自動化測試功能，可以根據用戶預先設置的加載情況，自動控制負載和被試電機進行對應的工況加載，獲取不同工況下的效率，最終把海量的測試數據整合成一張MAP圖，直觀地為用戶分析電機的效率特性和高效區分布情況。
2、再生能量回饋試驗
同樣根據GB/T 18488-2015電動汽車用驅動電機系統試驗標準，還需要對新能源汽車驅動電機進行再生能量回饋試驗。該試驗目的是考量驅動電機在制動時，即運行在發電機狀態時，能否正常實現電能的回饋，同時評估電機的真實能耗情況。
針對驅動電機的再生能量回饋試驗，致遠電機MPT電機測試系統可靈活利用內置MDA電機與驅動器分析儀的積分功能，對電機控制器的輸入端進行實時積分，精確捕捉該電機在制動時回饋的能量值。
同時針對電機控制器和動力電池之間直流充放電特性，致遠電機特殊設計充放電積分功能，可對電機控制器輸入端的電信號進行采樣率周期實時積分，即使電機快速在電動機狀態和發電機狀態之間切換，也可以捕捉到一段時間內電機和動力電池之間的能量傳輸情況。
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