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關注創建者:匿名 創建時間:2021-11-03

電機驅動技術的實例教程
在新能源汽車產業高速發展的浪潮中,電機技術正成為決定行業競爭力的關鍵所在。雙電機驅動技術憑借高效節能、動力持續等優勢,重塑車輛性能邊界,從奔馳、比亞迪到特斯拉,頭部車企紛紛布局;而電機原材料領域同樣暗流涌動,鐵芯、磁鋼、漆包線等材料的革新,正突破強度、成本與性能的多重瓶頸。技術迭代如何改寫產業格局?材料創新又將如何賦能電機未來?本文聚焦雙電機驅動與原材料兩大賽道,深度解析行業發展趨勢與挑戰。
新能源汽車雙電機驅動技術解析
一:雙電機驅動技術的優勢
提升效率:單電機在低速、高速輕載等情況下效率較低,而雙電機通過不同搭配,可擴大高效區,提升整體效率。例如,在低速重載和高速輕載時,雙電機系統能更好地維持高效率運行,相比單電機效率提升顯著。
提高制動能量回收效率:雙電機耦合驅動系統具備四種操作模式:單電機驅動、雙電機驅動、單電機再生制動、雙電機再生制動。雙電機系統在發電模式下擁有更多高回收效率空間,從而提高制動能量回收效率。
無動力中斷:單電機搭配多檔位變速箱雖能提高效率,但存在換擋動力中斷問題。雙電機協調控制則可避免動力中斷,提升駕駛體驗。
降低制造難度和總重量:單個電機若要滿足高性能和高轉速范圍,設計制造難度大且總重量大。雙電機系統通過分解任務,降低制造難度和總重量。例如,一臺100kW的電機性能可由兩臺較小功率電機組合實現,總重量可降低30%以上。
二:雙電機驅動技術的應用案例
雙感應電機
奔馳EQC:采用前后雙感應異步電機組合,前電機優化中低速效率,后電機提供更強動力。最大功率300kW,峰值扭矩765N·m,0-100km/h加速時間5.1秒,能耗約25kW·h/100km。
展開 雖然輪轂電機驅動具有很多優點,但是其在技術發展的過程中也有很多沒有突破的技術以及難題,在增大避震彈簧質量以及輪轂轉動慣量的同時,對于密封的要求也較高,在設計的原始階段還需要考慮防水以及散熱等問題;此外,我國的輪轂電機主要核心零部件全部依賴進口,這使得我國的輪轂電機的發展受到一定程度的制約。
4 結論
輪轂電機驅動技術的研究是未來新能源汽車驅動體系研究的重要方向,對于促進新能源汽車領域的發展以及環保領域的發展有著重要的作用。但是由于技術的迭代更新較快,輪轂電機還有很多需要解決的技術難題,同時國內的輪轂電機技術的發展和國外相比還有較大的進步空間,如果未來想要大規模量化生產輪轂電機需要突破很多技術難題,只有在技術上取得成就與進步,才能使輪轂電機在國內外市場上取得更為廣闊的發展與應用。
展開 其設計思路:
(a)發動機發出的功率一部分通過功率分流裝置(功率分配器),經機械傳動系統傳至驅動輪,另一部分則驅動發電機發電;
(b)發出的電能輸送給電動機或蓄電池,電動機的力矩同樣也可通過傳動系統傳送給驅動輪;
(c)混聯式驅動系統的一般控制策略是:在汽車低速行駛時,驅動系統主要以串聯式工作;當汽車高速穩定行駛時,則以并聯式為主。
該結構的優點是控制方便,缺點是結構比較復雜。豐田的Prius屬于以電機為主的形式。
圖14 豐田Prius混聯動力乘用車外形
八、總結
汽車電驅動技術比發動機驅動技術還要早10年以上。用電機驅動汽車替代發動機驅動汽車,一直是汽車人的夢想,但是動力電池比能量與汽(柴)油相比,相差實在是太遠了。近年來,動力電池比能量技術取得了快速的進步,純電驅動乘用車以特斯拉為代表,實現了批量化生產,在中國政府倡導下,2018年生產的120萬輛電動汽車中,已經超過100萬輛的純電動汽車。
電機驅動替代發動機驅動技術,趨勢明顯。認真研究電機驅動技術和開發電動汽車是時代的要求。經過我們這一代人努力,實現汽車電驅動技術全覆蓋。
展開 由工采網代理的SS6343M是一款針對三軸手持云臺相機-三軸無刷云臺-無人機云臺推出的三相直流無刷電機驅動芯片;該芯片具有輸出電流大、導通內阻低、輸入內壓高、超小型封裝、性能卓越,芯片性價比高等優勢;其軟硬件完全可PIN TO PIN兼容替代MP6543。
云臺無刷電機是一種結合了云臺機械結構和無刷電機驅動技術的設備。它的工作原理與普通的無刷電機差不多,但是加入了機械結構,可用于平穩地承載和回轉相機、望遠鏡等設備,實現穩定拍攝和觀測。
云臺無刷電機的軸承通常采用滑動軸承或者球軸承,用以支撐設備,實現平穩旋轉。同時,云臺無刷電機還可以通過控制器的編碼器進行位置和姿態的控制。如果需要更加穩定的操作,還可以加裝陀螺儀。
無刷電機的工作原理是基于電磁感應原理和電子技術,即通過定子的磁極交替產生磁場來驅動轉子旋轉。通常,無刷電機有三個定子和一個轉子,每個定子上有若干個線圈,線圈的相鄰兩極各有一個磁鐵。
無刷電機和云臺無刷電機都是一種高效、低噪音、低故障率的電機,廣泛應用于工業、航空、醫療等領域。無刷電機的工作原理是通過定子的磁極交替產生磁場來驅動轉子,而云臺無刷電機是將無刷電機與機械結構相結合,實現平穩旋轉。
直流無刷電機驅動芯片 - SS6343M,是一種三相無刷直流電機驅動器。其工作電壓范圍:3V~16V;導通電阻僅為140mR;提供24管腳的3mmx4mm QFN封裝,帶外露散熱盤;芯片集成了三個半橋,包括六個N溝道功率 MOSFET,以及前置驅動器、柵極驅動電源;為每個?-H電橋提供使能和PWM輸入。
SS6343M能夠持續提供2A的驅動電流(取決于溫度和PCB條件),電流保護閾值峰值可達7A。
展開 由于沒有單獨的發電機,發動機可以直接通過傳動機構驅動車輪,這種裝置更接近傳統的汽車驅動系統,機械效率損耗與普通汽車差不多,得到比較廣泛的應用。
技術難點:在電機動力與發動機動力的耦合裝置上的設計和控制。
(3)混聯式動力
動力系統包括發動機、發電機和電動機,根據助力裝置不同,它又分為發動機為主和電機為主兩種。
(a)以發動機為主的形式中,發動機作為主動力源,電機為輔助動力源;
(b)以電機為主的形式中,發動機作為輔助動力源,電機為主動力源。
圖13 混聯式動力原理
從圖13可以看出,混聯式混合動力驅動系統可以在串聯混合動力模式下工作,也可以在并聯混合動力模式下工作,即兩種模式的綜合。這就要求有一個智能化控制系統。其設計思路:
(a)發動機發出的功率一部分通過功率分流裝置(功率分配器),經機械傳動系統傳至驅動輪,另一部分則驅動發電機發電;
(b)發出的電能輸送給電動機或蓄電池,電動機的力矩同樣也可通過傳動系統傳送給驅動輪;
(c)混聯式驅動系統的一般控制策略是:在汽車低速行駛時,驅動系統主要以串聯式工作;當汽車高速穩定行駛時,則以并聯式為主。
該結構的優點是控制方便,缺點是結構比較復雜。豐田的Prius屬于以電機為主的形式。
圖14 豐田Prius混聯動力乘用車外形
八、總結
汽車電驅動技術比發動機驅動技術還要早10年以上。用電機驅動汽車替代發動機驅動汽車,一直是汽車人的夢想,但是動力電池比能量與汽(柴)油相比,相差實在是太遠了。近年來,動力電池比能量技術取得了快速的進步,純電驅動乘用車以特斯拉為代表,實現了批量化生產,在中國政府倡導下,2018年生產的120萬輛電動汽車中,已經超過100萬輛的純電動汽車。
電機驅動替代發動機驅動技術,趨勢明顯。認真研究電機驅動技術和開發電動汽車是時代的要求。經過我們這一代人努力,實現汽車電驅動技術全覆蓋。
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鈦絲驅動技術(NiTiDrivetech)的可靠性設計
【前言】
形狀記憶合金(Shape memory alloy, SMA),也叫形態記憶合金、肌肉絲、鎳鈦記憶合金,它是由Ni(鎳)- Ti(鈦)材料組成,經過多道工序制成的絲,財哥簡稱鈦絲,可以通過電路驅動鈦絲發生運動。相比于傳統的電機、電磁鐵動力,鈦絲是一種新型的動力元件。鈦絲驅動技術(nitidrivetech)目前已經在航空航天
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【前言】
形狀記憶合金(Shape memory alloy, SMA),也叫形態記憶合金、肌肉絲、鎳鈦記憶合金,它是由Ni(鎳)- Ti(鈦)材料組成,經過多道工序制成的絲,財哥簡稱鈦絲,可以通過電路驅動鈦絲發生運動。相比于傳統的電機、電磁鐵動力,鈦絲是一種新型的動力元件。鈦絲驅動技術(nitidrivetech)目前已經在航空航天
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【前言】
形狀記憶合金(Shape memory alloy, SMA),也叫形態記憶合金、肌肉絲、鎳鈦記憶合金,它是由Ni(鎳)- Ti(鈦)材料組成,經過多道工序制成的絲,財哥簡稱鈦絲,可以通過電路驅動鈦絲發生運動。相比于傳統的電機、電磁鐵動力,鈦絲是一種新型的動力元件。鈦絲驅動技術(nitidrivetech)目前已經在航空航天
產品品牌:永嘉微電/VINKA
產品型號:VK1072D
封裝形式:SSOP28
產品年份:最新年份
概述
VK1072D是一個點陣式存儲映射的LCD驅動器,可支持最大72點(18SEGx4COM) 的LCD屏,也支持2COM和3COM的LCD屏。單片機可通過三條通信線配置顯示參數和發送 顯示數據,也可通過指令進入省電模式。 LJQ8239
雙橋式電機驅動是指電路中使用兩個電路橋來控制電機的旋轉方向和速度的一種驅動方式。雙橋驅動電路通常由四個電子開關組成,這四個開關分別與電機的兩個端子相連。通過控制這四個開關的通斷狀態,可以改變電機中的電流方向,從而實現電機的正轉和反轉。同時,通過調節開關的狀態,還可以改變電機的電源電壓和電流,實現調速功能。
主要特點:
雙向控制:能夠滿足電機正、反向旋轉的需求。
調速功能:通過控制電子開關的狀態
電機雙通道驅動芯片,通常指能夠控制直流電機實現正轉、反轉和制動等雙向運動功能的集成電路(IC)。這類芯片內部多采用H橋電路結構,通過控制功率MOSFET或晶體管的導通與關斷,改變電機兩端的電壓極性,從而實現電機的雙向驅動。
核心工作原理與技術特性:
H橋拓撲結構?:這是雙向驅動的基礎。芯片內部集成四個功率開關(通常為MOSFET),排列成“H”形。通過邏輯控制電路,精確控制對角線開關的導通
概述:
VK2C24A/B是一個點陣式存儲映射的LCD驅動器,可支持最大288點(72SEGx4COM)或者最大544點(68SEGx8COM)或者最大960點(60SEGx16COM)的LCD屏。單片機可通過I2C接口配置顯示參數和讀寫顯示數據,也可通過指令進入省電模式。其高抗干擾,低功耗的特性適用于水電氣表以及工控儀表類產品。ZXY6880
特點
鈦絲驅動技術(NiTiDrivetech)的可靠性設計
【前言】
形狀記憶合金(Shape memory alloy, SMA),也叫形態記憶合金、肌肉絲、鎳鈦記憶合金,它是由Ni(鎳)- Ti(鈦)材料組成,經過多道工序制成的絲,財哥簡稱鈦絲,可以通過電路驅動鈦絲發生運動。相比于傳統的電機、電磁鐵動力,鈦絲是一種新型的動力元件。鈦絲驅動技術(nitidrivetech)目前已經在航空航天


