EPS电机设计指导

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EPS电机设计指导 ............................................................................................................................. I

1.4 电机总成 ................................................................................................................................ I

1.4.1 概述.................................................................................................................................. I锋电能源技术有限公司

1.4.2 有刷直流电动机（DC）结构及工作原理 .................................................................... II

1.4.

2.1 有刷直流电机结构 .................................................................................................. II

1.4.

2.2 有刷直流电机工作原理 .......................................................................................... V

1.4.

2.3 有刷直流电机加工过程 ......................................................................................... VI

1.4.3无刷交流电动机（BLAC）结构及工作原理................................................................. VI

1.4.3.1 无刷电动机结构 ..................................................................................................... VI

1.4.3.2 无刷电动机工作原理 ........................................................................................... VIII

1.4.3.3 无刷电动机位置传感器 ......................................................................................... XI

文献综述的格式1.4.3.4 TRW无刷电动机.................................................................................................... XIV

1.4.4 有刷电机和无刷电机的比较及使用.......................................................................... XVI

1.4.5电机参数及选用......................................................................................................... XVIII

1.4.5.1 EPS电机要求........................................................................................................ XVIII

1.4.5.2 EPS电机的选取...................................................................................................... XIX

1.4.6电机性能指标.............................................................................................................. XXII

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1.4 电机总成

1.4.1 概述

随着电动机技术的飞速发展，电动机已经成为汽车行业不可或缺的重要组成部分，汽车领域的多个系统都是由电动机来驱动的，包括转向系统、制动系统、悬架系统、动力系统、空调系统、混合动力部件，如图1.47所示。

图1.47 汽车领域电动机应用情况

电动助力转向系统的助力电机根据不同的前轴载荷一般采用两种形式：直流电机（DC）和无刷交流电机（BLAC），如图1.48，可见齿条力小于7kN时，直流有刷电机可以满足要求，齿条力大于7kN，为保证转向性能，一般均选用交流无刷电机。

图1.48 不同载荷的电机选择

电机种类可根据不同方法进行划分，通常包括工作电源种类，结构和工作原理，启动与运行方式，用途，运转速度。按照工作电源种类划分，见图1.49。

供电设备图1.49 按工作电源种类划分

1.4.2 有刷直流电动机（DC ）结构及工作原理

1.4.郝迪

2.1 有刷直流电机结构

直流电动机主要由定子和转子两大部分组成，定转子之间存在的间隙成为气隙，见图 2.50。定子是电动机的静止部分，用来产生磁场，主要包括永久磁铁、换向极、电刷装置、机座和端盖。转子是电动机的转动部分，主要作用是感应电动势，产生电磁转矩，使电能变为机械能。它主要包括电枢（电枢又包括铁芯和绕组两部分），换向器和转轴。气隙是静止的刺激和旋转的电枢之间的间隙。在小容量电机中，气隙0.5～3mm 。气隙数值虽小，但磁阻很大，为电机磁路的主要组成部分。气隙大小对电动机运行性能有很大影响。

图2.50 直流（DC ）电机结构图电动机直流电动机无刷直流电动机有刷直流电动机永磁直流电动机

稀土永磁直流电动机

铁氧体永磁直流电动机铝镍钴永磁直流电动机电磁直流电动机串励直流电动机并励直流电动机复励直流电动机他励直流电动机交流电动机单相电动机

三相电动机

(a)外壳总成(b) 电枢总成(c)端盖总成

图2.51 直流电机结构

图2.52 有刷直流电机拆解图

图2.52中：Front Bearing—前轴承；Cover—端盖；Sheet plate—薄板；Holder plate—保持架；Brush Holder Cap—电刷连接片；Spring—弹；Brush holder —电刷保持架；Brush—电刷；Lead wire—主线；Shaft—轴；Commutator—换向器（22个片）；Coil—绕线（22组）；Core—绕线

核；Magnet—磁铁；Magnet Shoe—极靴；Magnet Stopper —磁铁保持架；Yoke—外壳

（1）电刷

电刷装置——电刷装置是电枢电路的引出（或引入）装置，它由电刷、刷握、刷杆和连线等部分组成，电刷是石墨或金属石墨组成的导电块，放在刷握内用弹簧以一定的压力按放在换向器的表面，旋转时与换向器表面形成滑动接触。刷握用螺钉夹紧在刷杆上。每一刷杆上的一排电刷组成一个电刷组，同极性的各刷杆用连线连在一起，再引到出线盒。刷杆装在可移动的刷杆座上，以便调整电刷的位置。电刷在换向过程中，与换向器产生摩擦，会产生机械摩擦噪声和电火花，温度升高，影响耐久性。

(2) 换向器

无机材料学报在直流发电机中，换向器起整流作用，在直流电动机中，换向器起逆变作用，因此换向器是直流电机的关键部件之一。换向器由许多具有鸽尾形的换向片排成一个圆筒，其间用云母片绝缘，两端再用两个V形环夹紧而

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