电动汽车工程手册 第5卷 驱动电机与电力电子 贡俊 编 专业科技 文轩网

第1章概述
1.1电动汽车驱动电机系统/1
1.2驱动电机系统的设计要求/2
1.2.1电动汽车对驱动电机系统设计需求/2
1.2.2驱动电机系统的主要类型/4
1.3车用驱动电机系统的发展现状与趋势/5
1.3.1我国车用驱动电机系统产业发展概况/5
1.3.2我国车用驱动系统总体技术进展概况/7
1.3.3国外车用驱动电机系统技术发展概况/18
1.3.4轮毂电机发展概况/24
1.4我国电动汽车驱动电机系统技术发展趋势31
参考文献/32
第2章驱动电机的关键材料和零部件
2.1无取向硅钢材料/29
2.1.1性能要求/29
2.1.2材料特性/30
2.1.3影响因素/32
2.1.4典型产品/34
2.2稀土永磁材料/34
2.2.1性能要求/34
2.2.2主要成分/35
2.2.3制备工艺/37
2.2.4典型产品/39
2.3漆包线与绝缘材料/40
2.3.1漆包线/40
2.3.2绝缘材料/41
2.4高速轴承/44
2.4.1性能要求/44
2.4.2主要类型及结构/45
2.4.3选型及关键指标/45
2.4.4寿命校核/46
2.5位置传感器/48
2.5.1旋转变压器/48
2.5.2磁编码器/50
2.6温度传感器/55
2.6.1基本原理/55
2.6.2主要参数/56
2.7密封材料/57
2.7.1分类及基本要求/57
2.7.2典型的密封材料/58
参考文献/59
第3章永磁同步电机设计
3.1概述/61
3.2主要结构及零部件/62
3.2.1基本结构/62
3.2.2定子总成/63
3.2.3转子总成/70
3.2.3冷却结构/72
3.3永磁同步电机的调速特性/75
3.3.1电压方程式和相量图/75
3.3.2功率和转矩/77
3.4永磁同步电机的变频调速特性/77
3.4.1电压极限椭圆和电流极限圆/78
3.4.2恒转矩曲线和优选转矩/电流曲线/79
3.4.3弱磁控制与优选转矩电压比曲线/80
3.4.4定子电流很好控制运行/81
3.5永磁同步电机多领域集成与多层面协同设计方法/84
3.5.1基本设计准则/84
3.5.2永磁同步电机多领域集成设计方法/85
3.5.3永磁同步电机多层面协同仿真/90
3.5.4样机设计及验证/94
参考文献/97
第4章异步驱动电机
4.1概述/99
4.2异步驱动电机结构/100
4.2.1基本结构/100
4.2.2转子/101
4.2.3测速系统/103
4.3稳态工作特性/104
4.3.1运行原理/104
4.3.2稳态运行特性/104
4.4异步驱动电机变频运行/108
4.4.1恒磁通区的运行特性/108
4.4.2恒电压区驱动电机的运行特点/109
4.5基于多领域集成与多层面协同的异步驱动电机设计方法110
4.5.1设计任务/110
4.5.2设计流程/111
4.5.3基于多领域集成与多层面协同的异步驱动电机设计方法/116
参考文献/121
第5章高速减速器
5.1概述/123
5.1.1高速减速器的工作原理/123
5.1.2基本类型/123
5.2主要结构及零部件/124
5.2.1减速机构/125
5.2.2驻车机构/134
5.2.3箱体/142
5.2.4差速器/143
5.2.5密封/144
5.3减速器的特性（高速性）及设计/144
5.3.1减速器的特性/144
5.3.2减速器设计/144
5.4典型高速减速器产品/146
5.4.1横置减速器/146
5.4.2纵置减速器/148
5.4.3两档减速器/149
参考文献/151
第6章电驱动总成振动噪声
6.1电驱动总成振动噪声/153
6.1.1电驱动总成振动噪声的分类/153
6.1.2机械振动噪声/154
6.1.3气动噪声/155
6.1.4谐波噪声/156
6.1.5电磁振动噪声/156
6.1.6减速器噪声/158
6.2电驱动总成振动模态/159
6.2.1电机振动模态/160
6.2.2减速器振动模态/161
6.3电机径向电磁力/162
6.4齿轮动态啮合力/164
6.4.1齿轮啮合刚度激励/164
6.4.2齿轮啮合误差激励/166
6.4.3齿轮啮合冲击激励/167
6.4.4减速器壳体辐射噪声/168
6.5电驱动总成噪声的评价/168
6.5.1基本声学参数/168
6.6电驱动总成噪声的测量方法/173
6.6.1测量要求/173
6.6.2声功率级的测定/173
6.6.3表面声压级的测定/174
参考文献/176
第7章电机控制器的关键零部件
7.1功率器件/179
7.1.1IGBT功率器件/179
7.1.2SiC功率器件/182
7.2支撑电容/185
7.2.1直流电容器参数需求/185
7.2.2膜电容器技术特点/186
7.2.3膜电容器关键技术/188
7.3传感器/189
7.3.1电流传感器/189
7.3.2温度传感器/190
7.4滤波器/191
7.4.1滤波器基本需求/191
7.4.2车用滤波器设计/192
参考文献/195
第8章功率电路设计
8.1电力电子集成设计方法/197
8.1.1电力电子集成设计方法/197
8.1.2冷却结构设计/198
8.2电力电子集成设计实例/202
8.2.1单控制器DC/AC/202
8.2.2DC/AC+DC/DC集成控制器/204
8.2.3集成双向DC/DC+双DC/AC控制器/206
参考文献/209
第9章控制电路设计
9.1MCU微处理器/211
9.1.1飞思卡尔MPC5643L微处理器/211
9.1.2飞思卡尔MPC5744P微处理器/214
9.1.3英飞凌TC275微处理器/216
9.2MCU控制电路设计/219
9.2.1MCU供电电源配置/219
9.2.2MCU外围电路配置/220
9.3控制电源设计/223
9.3.1开关电源主要拓扑结构/223
9.3.2反激式电源设计/228
9.4信号处理电路设计/231
9.4.1温度采样电路/231
9.4.2电压采样电路/232
9.4.3电流采样电路/232
9.4.4旋变解码电路/233
9.5驱动电路设计/235
9.5.1典型驱动电路的隔离方式/235
9.5.2驱动电路参数设计/237
参考文献/239
第10章驱动电机系统控制算法及软件架构
10.1永磁同步电机控制方法/241
10.1.1永磁同步电机矢量控制方法/241
10.1.2永磁同步电机直接转矩控制方法/245
10.1.3永磁同步电机两种控制方法的比较/249
10.2交流异步电机控制方法/250
10.2.1基本控制方法/250
10.2.2交流异步电机动态数学模型/250
10.2.3交流异步电机矢量控制系统/253
10.2.4交流异步电机直接转矩控制系统/255
10.3AutoSAR软件架构/257
10.3.1基础软件层/258
10.3.2应用层软件/265
10.4电机软件设计方法及流程/269
10.4.1CMMI和ASPICE模型/269
10.4.2MCU软件开发流程/270
10.4.3MISRAC规范/271
参考文献/272
第11章驱动电机系统功能安全开发
11.1概述/273
11.1.1功能安全标准273
11.2概念阶段功能安全开发/276
11.3系统功能安全开发/277
11.4硬件功能安全开发/278
11.5软件功能安全开发/280
11.6功能安全产品生产发布/284
参考文献/285
第12章DC/DC变换器
12.1分类及原理/287
12.2降压变换器/288
12.2.1电路结构/288
12.2.2工作原理/288
12.2.3工作模式/289
12.2.4CCM降压变换器的输出电压/289
12.2.5CCM降压变换器的电感纹波电流/291
12.2.6CCM降压变换器的电容纹波电压/291
12.2.7CCM与DCM的边界/292
12.2.8DCM电路的输出电压/293
12.3升压变换器/294
12.3.1电路结构/294
12.3.2工作原理/294
12.3.3CCM升压变换器的输出电压/295
12.3.4CCM升压变换器的电感纹波电流/296
12.3.5CCM升压变换器的电容纹波电压/297
12.3.6CCM和DCM的边界/297
12.3.7DCM电路的输出电压/297
12.4DC/DC组合电路/298
12.4.1半桥DC/DC电路/298
12.4.2H桥DC/DC电路/298
12.5DC/DC隔离变换器/299
12.5.1单端正激式变换器/300
12.5.2H桥式变换器/298
12.6谐振式变换器/301
12.7DC/DC车载应用/302
12.7.1电驱动系统双向DC/DC转换器/302
12.7.2高低压变换隔离DC/DC变换器/303
12.7.348V混合动力系统DC/DC变换器/304
参考文献/305
第13章驱动电机系统的电磁兼容技术
13.1车用电机驱动系统电磁兼容机理/307
13.1.1电磁干扰分类/307
13.1.2差模干扰与共模干扰/308
13.1.3车用电机驱动系统干扰源分析/309
13.1.4车用电机驱动系统干扰传输路径分析/309
13.2车用电机驱动系统电磁干扰防治/312
13.2.1电路EMC设计准则/312
13.2.2电磁干扰滤波器/317
13.2.3优化驱动电路设计/321
13.2.4改进高频调制策略/322
13.2.5改进电路拓扑/325
13.2.6应用举例/327
参考文献/330