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第一篇 传统车用电机5

1 汽车起动机5

1.1 汽车起动机概述5

1.2 起动机分类5

1.2.1 直流起动机5

1.2.2 永磁起动机7

1.2.3 减速起动机7

1.2.4 永磁减速起动机8

1.2.5 带辅助磁极的永磁起动机8

1.3 起动机型号9

1.4 起动机的主要电磁设计要点10

1.4.1 串励起动机的电磁设计10

1.4.2 永磁起动机的电磁设计12

2 汽车发电机16

2.1 汽车发电机概述16

2.2 交流汽车发电机分类17

2.2.1 按总体结构分类17

2.2.2 按整流器结构分类18

2.2.3 按磁场绕组搭铁形式分类19

2.2.4 按冷却方式分类19

2.3 交流发电机工作原理20

2.3.1 六管交流发电机工作原理20

2.3.2 八管交流发电机工作原理21

2.3.3 九管交流发电机工作原理22

2.3.4 十一管交流发电机工作原理22

2.3.5 双整流交流发电机工作原理22

2.3.6 刷交流发电机工作原理23

2.4 交流发电机的结构27

2.4.1 交流发电机的内部结构27

2.4.2 交流发电机的主要零部件28

2.5 交流发电机的工作特性、性能指标与型号31

2.5.1 交流发电机的工作特性31

2.5.2 交流发电机的性能指标32

2.5.3 交流发电机的型号33

2.6 汽车爪极无刷硅整流发电机的电磁设计要点33

2.6.1 汽车爪极无刷硅整流发电机的设计特点33

2.6.2 主要尺寸的确定34

2.6.3 定、转子设计35

2.6.4 磁路计算37

2.6.5 励磁绕组设计39

2.6.6 性能核算40

3 电动助力转向（EPS）电机41

3.1 EPS电机概述41

3.1.1 EPS系统41

3.1.2 EPS电机44

3.1.3 常用EPS电机44

3.2 EPS电机结构原理及主要零部件45

3.2.1 工作原理45

3.2.2 EPS永磁同步电动机结构组成45

3.3 主要电磁设计要点50

3.3.1 主要材料选择50

3.3.2 运行区域的最优设计51

3.3.3 主要尺寸的确定51

3.3.4 电动势的正弦化设计52

3.3.5 齿槽定位力矩的抑制52

4 ABS电机54

4.1 ABS电机概述54

4.1.1 ABS系统分类54

4.1.2 ABS基本组成56

4.1.3 ABS工作过程58

4.1.4 ABS回液泵电机60

4.2 液泵电机结构原理及主要零部件61

4.2.1 工作原理61

4.2.2 结构组成61

4.3 主要电磁设计要点64

4.3.1 主要尺寸的选择64

4.3.2 永磁材料的选择64

4.3.3 极弧系数的选择64

4.3.4 磁负荷的选择65

4.3.5 电流密度的选取65

4.3.6 换向器与弹簧的选择65

5 雨刮电机67

5.1 雨刮电机概述67

5.2 雨刮电机的分类67

5.2.1 按磁场结构分类67

5.2.2 按控制方式分类67

5.3 雨刮电机的工作原理68

5.3.1 绕线式雨刮电机的工作原理68

5.3.2 永磁式雨刮电机的工作原理69

5.3.3 间歇刮刷功能实现72

5.3.4 雨量传感器感应刮刷的功能实现72

5.4 雨刮电机的结构73

5.4.1 永磁式雨刮器的结构73

5.4.2 雨刮电机的基本结构74

5.4.3 雨刮电机减速机构和复位机构75

5.5 雨刮电机的工作特性、性能指标与型号75

5.5.1 雨刮电机的工作特性75

5.5.2 雨刮电机的性能指标76

5.5.3 雨刮电机的型号76

5.6 雨刮电机的主要电磁设计要点77

5.6.1 雨刮电机的设计特点77

5.6.2 雨刮电机磁路的特点77

5.6.3 永磁式雨刮电机的电磁设计78

6 车窗电机83

6.1 车窗电机概述83

6.2 车窗电机的分类83

6.2.1 按定子的励磁方式分类83

6.2.2 按电动机输出结构分类84

6.2.3 按电动机控制方式分类84

6.3 车窗电机的工作原理86

6.3.1 永磁式直流车窗电机的工作原理86

6.3.2 双绕组串励式直流车窗电机的工作原理87

6.4 车窗电机的结构87

6.4.1 双绕组串励式车窗电机的结构87

6.4.2 永磁式车窗电机的结构87

6.5 车窗电机的工作特性与性能指标87

6.6 车窗电机的主要电磁设计要点88

7 怠速控制电机90

7.1 怠速控制电机概述90

7.2 汽车怠速控制的原理91

7.3 怠速控制用永磁爪极式步进电机结构及设计要点92

7.3.1 步进电机的结构93

7.3.2 永磁爪极式步进电机设计要点94

7.4 磁路计算97

7.5 多极转子的充磁技术99

8 汽车风扇电机100

8.1 汽车风扇电机概述100

8.1.1 冷却风扇系统100

8.1.2 电控冷却风扇控制方式102

8.1.3 风扇电机104

8.2 汽车风扇电机的结构原理及主要零部件105

8.2.1 工作原理105

8.2.2 风扇无刷直流电动机结构组成106

8.3 汽车风扇电机的主要电磁设计要点108

8.3.1 电动机系统的总体方案确定108

8.3.2 主要尺寸确定108

8.3.3 磁路设计109

8.3.4 改进定位力矩措施109

8.3.5 抑制电磁噪声措施110

9 汽车电机的现代设计方法111

9.1 汽车电机设计要点111

9.1.1 高效率技术111

9.1.2 电机的电磁兼容性技术112

9.1.3 符合汽车电机量产的电机结构形式和工艺方法113

9.2 汽车电机的设计工具113

9.2.1 直流电机设计范例114

9.2.2 永磁直流电动机的空载和负载性能有限元分析121

9.2.3 直流电机的电磁场设计方法127

10 汽车电机专业工艺和批生产特点129

10.1 汽车电机的专业工艺129

10.1.1 定子129

10.1.2 转子131

10.2 转子动平衡校正135

10.3 电机的绝缘处理136

10.3.1 槽绝缘136

10.3.2 整体绝缘137

10.4 生产过程工艺检测138

10.5 汽车电机的批生产特点和主要生产设备139

10.5.1 零部件制造139

10.5.2 装配自动化生产线143

10.6 汽车电机检测144

第二篇 电动汽车电机148

11 电动汽车简介148

11.1 电动汽车的定义148

11.1.1 纯电动汽车149

11.1.2 混合动力电动汽车149

11.1.3 燃料电池汽车149

11.1.4 氢动力汽车（非电动汽车）149

11.2 电动汽车的分类150

11.2.1 纯电动汽车150

11.2.2 混合动力电动汽车151

12 电动汽车的基本结构154

12.1 电动汽车的组成154

12.2 电动汽车电机分类155

12.2.1 主驱动电机155

12.2.2 驱动控制器155

12.2.3 新能源电动汽车电机技术特点与性能比较156

12.3 电动汽车电机关键技术的研究163

12.3.1 变频电机设计技术和驱动技术164

12.3.2 永磁同步电机设计技术和驱动技术164

12.3.3 电驱动系统电磁兼容性研究165

12.3.4 电、磁、热、机一体化仿真设计技术165

12.3.5 新结构电机研究165

13 电动汽车电机现代设计方法167

13.1 电动汽车主驱动电机的分析计算167

13.2 车用永磁同步电机设计范例169

13.2.1 建立车用IPM永磁同步电机的RMxprt分析模型170

13.2.2 基本性能数据输入170

13.2.3 定子数据输入171

13.2.4 转子数据输入176

13.2.5 数据解算179

14 电动汽车电机生产制造188

14.1 转子188

14.1.1 转子铁心188

14.1.2 转轴（支撑件）189

14.1.3 转子内嵌磁钢189

14.2 定子190

14.2.1 硅钢片叠铆190

14.2.2 定子绕组190

14.2.3 机壳190

14.2.4 前后端盖191

14.2.5 专业工艺191

14.3 拼块式电机的特点及工艺191

14.4 拼块式电机定子及其绕线技术193

14.4.1 拼块式铁心193

14.4.2 绕线193

14.4.3 拼块式电机定子成型195

14.4.4 电机叠绕工艺195

15 电动汽车电机驱动器198

15.1 车用电机驱动器的定义198

15.2 车用电机驱动器的分类199

15.3 车用电机驱动器的技术分析200

15.3.1 DC/DC转换器200

15.3.2 正弦波逆变器200

15.3.3 正弦波逆变器／方波逆变器201

15.3.4 单极性变换器201

15.3.5 纯电动汽车用驱动器202

15.3.6 混合动力汽车用驱动器202

15.3.7 大型公交车用驱动器202

15.4 车用电机驱动器的主要组成203

15.4.1 英飞凌IGBT204

15.4.2 富士电机IGBT206

15.4.3 三菱电机IGBT207

15.4.4 赛米控IGBT208

15.4.5 碳化硅功率器件209

15.4.6 IR公司IC210

15.5 车用电机驱动器制造技术难点211

15.5.1 电机驱动器的结构及制造难点分析212

15.5.2 三种不同驱动器的结构及制造难点212

15.6 电动汽车主驱动系统冷却213

15.7 电机驱动器主要生产设备215

15.7.1 设计软件215

15.7.2 制造设备216

15.8 电动汽车电机驱动器的选择衡量及应用标准217

15.9 主驱动电机测试系统219

16 电机控制器驱动算法223

16.1 驱动器控制原理223

16.1.1 直流电机控制器223

16.1.2 交流感应电机驱动系统224

16.1.3 交流永磁同步电机驱动系统227

16.1.4 开关磁阻电机驱动系统227

16.2 控制算法228

16.2.1 无刷直流电动机的控制算法228

16.2.2 交流电动机的控制算法229

16.2.3 永磁同步电动机的算法231

16.2.4 SPWM算法和SVPWM算法的区别234

17 国外电机驱动技术发展238

17.1 电机技术239

17.1.1 拼块式电机239

17.1.2 轴向磁路盘式无刷电机239

17.1.3 双功率流电机（DPF）240

17.1.4 飞轮储能电机240

17.1.5 超导电机240

17.2 驱动技术242

17.2.1 驱动技术的更新和驱动电路集成化技术242

17.2.2 多电机驱动242

17.2.3 无电池系统的电动汽车244

17.3 国外新能源汽车电机主要专利授权情况245

17.3.1 丰田汽车公司混合动力结构主要专利245

17.3.2 本田汽车公司的拼块式电机技术247

17.3.3 本田汽车公司的轮毂电机及其驱动控制技术247

17.3.4 本田汽车公司双模驱动技术248

17.3.5 日本住友公司的高温超导电机249