任務一

了解電磁學基礎知識能力模塊二

新能源汽車電機認知《

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電流的磁效應目錄01安培定則電機的結構04電機定子線圈的連接方法原理06任務實施080203發電機的結構左手定則電動機與發電機的基本工作原理電磁感應現象050709學習目標知識目標1.掌握電機、發電機的基本運行原理。2.了解電機定子線圈的連接方法。1.能夠正確連接電機定子線圈。2.能夠正確解釋電機與發電機的運行原理。1.認真嚴謹，積極主動。安全生產，文明施工。2.獲得多途徑檢索知識、分析解決問題以及多元化思考解決問題的方法，形成創新意識。3.嚴格執行各項規章制度及6S現場管理，培養精益求精的工匠精神。技能目標素養目標情境導入Tasktointroduce在學習不同種類的電機的結構與工作原理之前，我們需要了解一些電磁學基礎知識。請查閱相關資料，了解與新能源汽車驅動電機有關的一些電磁學基礎知識。01電流的磁效應DAINLIUDECIXIAOYING18世紀的科學家們認為電與磁不相關。而奧斯特深受哲學家康德的自然力相統一思想的影響，深信“電與磁是有關系的”。1803年他斷言：“我們的物理學將不再是關于運動、熱、空氣、光、電、磁以及我們所知道的各種其他現象零散的羅列。我們將把整個宇宙容納在一個體系中?！毕嚓P知識一、電流的磁效應電流的磁效應：如果導線在小磁針上方并且兩者平行，當導線通電時，磁針發生偏轉；切斷電流時，磁針又回到原位。這說明通電導線和磁體一樣，周圍存在磁場，即電流的磁場。實驗還表明，當電路中的電流反向時，磁針的偏轉方向也相反。這說明電流的磁場方向跟電流的方向有關。綜上所述，通電導線周圍存在與電流方向有關的磁場。相關知識一、電流的磁效應02安培定則ANPEIDINGZE相關知識二、安培定則電流周圍存在磁場的現象稱為電流的磁效應（俗稱“動電生磁”）。法國物理學家安培確定了電流產生的磁場方向的判斷方法，稱為安培定則（也叫右手螺旋定則）。1.直線電流產生的磁場

用右手握住載流直導體，大拇指指向電流方向，則彎曲四指所指的方向就是磁力線的方向?？梢?，直線電流磁場的磁力線是一些以導線上各點為圓心的同心圓，這些同心圓都在與導線垂直的平面上。相關知識二、安培定則2.通電螺線管的磁場用右手握住通電螺線管，彎曲的四指指向電流方向，則大拇指所指的方向即為北極（N極）?？梢?，通電螺線管的磁場的磁力線與條形磁鐵的磁力線類似，是一些穿過螺線管橫截面的閉合曲線，因此，大拇指所指的一端即為北極。03電磁感應現象DIANCIGANYINGXIANXIANG邁克爾·法拉第（MichaelFaraday，1791年9月22日～1867年8月25日），英國物理學家、化學家，也是著名的自學成才的科學家。他被世人們稱為“電學之父”和“交流電之父”。相關知識三、電磁感應現象①

電磁感應現象是指當閉合電路的部分導體在磁場中切割磁感線，或者穿過閉合電路的磁感線數量（即磁通量）發生變化時，閉合電路中就會有電流產生。相關知識三、電磁感應現象②

此時產生的電動勢稱為感應電動勢或感生電動勢，產生的電流則稱為感應電流或感生電流。③

電磁感應現象反映磁與電之間的相互聯系和轉化關系，即：一旦穿過閉合電路的磁通量發生變化，閉合電路中就有感應電流產生。做個簡單示范：取一條電線，將其兩端接在電流表兩極上，再拿一塊磁條，將其來回穿過電線圍成的圈，同時注意電流表的變化，這就是電磁感應現象。簡單來說，電磁感應現象就是利用磁性來發電，而電機、發電機正是利用這個原理發明的。因此，電機、發電機也被認為是一種依據電磁感應定律實現電能轉換或傳遞的電磁裝置。相關知識三、電磁感應現象相關知識三、電磁感應現象1234電磁感應現象的發現是電磁學領域中最偉大的成就之一。它不僅揭示了電與磁之間的內在聯系，而且為電與磁之間的相互轉化奠定了實驗基礎，為人類獲取巨大而廉價的電能開辟了道路。電磁感應現象的發現，標志著一場重大的工業和技術革命的到來。事實證明，電磁感應在電工、電子、電氣化、自動化方面的廣泛應用對推動社會生產力和科學技術的發展發揮了重要的作用。04左手定則ZUOSHOUDINGZE相關知識四、左手定則載流導體在磁場中要受到力的作用，方向用左手定則判定。左手定則（電動機定則）：伸開左手，使拇指與其余四個手指垂直，并且都與手掌在同一平面內；讓磁感線從掌心流入，使四指指向電流方向；拇指所指方向就是通電導線在磁場所受安培力方向。公式：F=Bil相關知識三、電磁的基本概念在旋轉電機中，作用在轉子載流導體上的電磁力將使轉子受到一個力矩（等于力乘以轉子半徑），這個力矩稱之為電磁轉矩。電磁轉矩在電機的能量形態轉換起到重要的作用。如果在固定磁場中放置一個通有電流的導體，則會在載流導體上產生一個電磁力，又稱洛侖慈力或安培力。載流導體受力的大小與導體在磁場中的位置有關。當導體與磁力線方向垂直時，所受的力最大，這時電磁力F與磁通密度B、導體長度l以及通電電流強度i成正比。05電動機與發電機的基本原理相關知識（一）電動機的基本工作原理五、電動機與發電機的基本工作原理電動機根據通電導體在磁場中受力運動的原理制成，能把電能轉化為機械能，我們運用左手定則判斷通電導體在電動機中的受力方向。電動機由兩部分組成：能夠轉動的線圈和固定不動的磁體。在電動機里，能夠轉動的部分叫做轉子，固定不動的部分叫做定子。電動機工作時，轉子在定子中飛快地轉動。相關知識（一）電動機的基本工作原理五、電動機與發電機的基本工作原理我們可以通過一個簡單的裝置理解電動機的工作原理，使線圈靜止在圖2-1-7位置上，閉合開關，線圈受力沿順時針方向轉動。相關知識（一）電動機的基本工作原理五、電動機與發電機的基本工作原理當線圈轉動到圖2-1-8所示平衡位置后，線圈仍會因為慣性越過平衡位置，但如圖2-1-9所示，越過平衡位置之后線圈的受力方向發生改變，線圈最終會停在平衡位置。相關知識（二）發電機的基本工作原理五、電動機與發電機的基本工作原理發電機依據電磁感應現象制成，能把機械能轉化為電能，我們可以根據右手定則判斷發電機輸出電流的方向，以圖2-1-10為例，發電機也是由轉子（轉動部分）和定子（固定部分）兩部分組成的，當閉合電路的部分導體在磁場中切割磁感線時產生電流，隨著線圈的運動，電流的方向也在發生變化。06電機的結構相關知識六、電機的結構電機（Motor）是把電能轉換成機械能的一種設備。它是利用通電線圈（也就是定子繞組）產生旋轉磁場并作用于轉子形成磁電動力旋轉扭矩。當機械驅動電機/發電機時，它將作為交流發電機供電。當向電機/發電機供給電流時，它作為驅動運行。按使用電源的不同，電機分為直流電機和交流電機，電力系統中的電機大部分是交流電機，可以是同步電機或者是異步電機（電機定子磁場轉速與轉子旋轉轉速不保持同步速）。電機由轉子、定子組成，通過動力電子元件和高壓蓄電池連接，電機裝有一個定子繞組，繞組如同電機一樣，可產生一個旋轉磁場。相關知識六、電機的結構當電機作為電機工作時，定子繞組會產生一個旋轉磁場。轉子是一個可以產生磁場的永磁體。同步電機的轉速可通過感應交流電的頻率精確控制。系統中裝有一個電機控制器，對同步電機轉速進行無級調整。轉子位置傳感器可持續檢測轉子的位移，控制電子器件以此測定電機實際轉速。按使用電源的不同，電機分為直流電機和交流電機，電力系統中的電機大部分是交流電機，可以是同步電機或者是異步電機（電機定子磁場轉速與轉子旋轉轉速不保持同步速）。電機由轉子、定子組成，通過動力電子元件和高壓蓄電池連接，電機裝有一個定子繞組，繞組如同電機一樣，可產生一個旋轉磁場。07發電機的結構相關知識七、發電機的結構1234發電機是汽車的主要電源，其主要功能是在發動機正常運轉時（怠速以上），向所有用電設備（起動機除外）供電，同時為蓄電池充電。隨著汽車工業的發展而發展，發電機經歷了從直流發電機到交流發電機的發展過程。直流發電機依靠整流子換向，結構復雜、電磁干擾嚴重，已經被淘汰。20世紀70年代交流電機開始被使用，憑借其發電性能好、結構緊湊、體積小、質量輕的優點得到了迅速普及。目前應用最廣的是三相交流發電機，其內部帶有二極管整流電路，將交流電整流為直流電。相關知識七、發電機的結構利用電磁感應現象就可以制作成發電機。交流發電機由轉子總成、定子總成、電刷組件、整流器、電壓調節器、風扇和前后端蓋等組成。相關知識七、發電機的結構發電機的轉子為磁極，其組成包含爪極、磁場繞組、滑環和轉子軸等，由發動機帶動而產生旋轉磁場。發電機的定子為電樞，由定子鐵心與對稱的三相定子繞組組成，三相繞組彼此相隔120°，功用是產生交流電動勢。相關知識七、發電機的結構交流發電機的基本原理是電磁感應原理。當發電機的轉子繞組中通入直流電，轉子在發動機的帶動下旋轉，產生一個旋轉的磁場，使得相對靜止的定子繞組切割磁力線而產生感應電動勢。由于轉子磁極鐵心制作成鳥嘴形特殊結構，可使定子繞組感應產生的交流電動勢近似于正弦曲線波形，因此三相電樞繞組產生的感應電動勢按正弦規律變化。08電機定子線圈的連接方法根據電機的磁極數與繞組分布形成實際磁極數的關系，定子繞組可分為顯極式與庶極式兩種類型。相關知識（一）以定子繞組形成磁極來區分八、電機定子線圈的連接方法1.顯極式繞組在顯極式繞組中，每個（組）線圈形成一個磁極，繞組的線圈（組）數與磁極數相等。在顯極式繞組中，為了要使磁極的極性N和S相互間隔，相鄰兩個線圈（組）里的電流方向必須相反，即相鄰兩個線圈（組）的連接方式必須尾端接尾端，首端接首端，也即反接串聯方式。2.庶極式繞組在庶極式繞組中，每個（組）線圈形成兩個磁極，繞組的線圈（組）數為磁極數的一半，因為另半數磁極由線圈（組）產生磁極的磁力線共同形成。在庶極式繞組中，每個線圈（組）所形成的磁極的極性都相同，因而所有線圈（組）里的電流方向都相同，即相鄰兩個線圈（組）的連接方式應該是尾端接首端，即順接串聯方式。根據線圈繞制的形狀與嵌裝布線方式的不同，定子繞組可分為集中式和分布式兩類。相關知識（二）以定子繞組的形狀與嵌裝布線方式區分八、電機定子線圈的連接方法1.集中式繞組集中式繞組一般僅有一個或幾個矩形框線圈組成。繞制后用紗帶包扎定型，再經浸漆烘干處理后嵌裝在凸磁極的鐵心上。直流電機、通用電機的勵磁線圈，以及單相罩極電機的主極繞組都采用這種繞組。2.分布式繞組采用分布式繞組的電機定子沒有凸性的極掌，每個磁極都是由一個或幾個線圈按照一定的規律嵌裝布線組成線圈組。根據嵌裝布線排列的形式不同，分布式繞組又可分為同心式、迭式兩類采用分布式繞組的電機定子沒有凸性的極掌，每個磁極都是由一個或幾個線圈按照一定的規律嵌裝布線組成線圈組。根據嵌裝布線排列的形式不同，分布式繞組又可分為同心式、迭式兩類。相關知識（二）以定子繞組的形狀與嵌裝布線方式區分八、電機定子線圈的連接方法迭式繞組是所有線圈的形狀大小完全相同（單雙圈例外），分別以每槽嵌裝一個線圈邊，并在槽外端部逐個相迭均勻分布的型式。迭式繞組又分單層迭式和雙層迭式兩種。在每槽里只嵌一個線圈邊的為單層迭式繞組，或稱單迭繞組；每槽嵌兩個不同線圈組的線圈邊（分上下層）為雙層迭式繞組，或稱雙迭繞組。迭式繞組由于嵌裝布線方式的變化不同，又有單雙圈交叉布線排列與單雙層混合布線排列之分；此外，從繞組端部的嵌裝形狀來看，可分為鏈形繞組、籃形繞組，其均屬于迭式繞組。09任務實施任務實施1.電磁感應現象是指當

的部分導體在磁場中切割磁感線，或者穿過閉合電路的磁感線數量（即磁通量）發生變化時，閉合電路中就會有電流產生。2.左手定則（電動機定則）：伸開左手，使拇指與其余四個手指垂直，并且都與手掌在內；讓磁感線從掌心流入，使四指指向電流方向；

就是通電導線在磁場所受安培力方向。3.發電機是汽車的主要電源，其主要功能是在發動機正常運轉時（怠速以上），向所有用電設備（起動機除外）供電，同時為

充電。4.在顯極式繞組中，為了要使磁極的極性

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相互間隔，相鄰兩個線圈（組）里的電流方向必須，即相鄰兩個線圈（組）的連接方式必須

接

，

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，也即反接串聯方式。5.在庶極式繞組中，每個線圈（組）所形成的磁極的極性都相同，因而所有線圈（組）里的電流方向都

，即相鄰兩個線圈（組）的連接方式應該是

接

，即順接串聯方式。謝謝聆聽《新能源汽車電機及控制系統檢修》任務二

檢修直流電機故障能力模塊二

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直流電機的結構組成目錄01直流電機分類0203任務實施04直流電機的工作原理學習目標知識目標1.了解直流電機的概念；2.掌握直流電機的分類；3.掌握直流電機的結構；4.掌握直流電機的運行原理。1.能夠掌握永磁無刷直流電機拆裝注意事項；2.能夠正確使用常規維修工具拆裝永磁無刷直流電機機。1.培養自我管理和自主學習能力；2.具備從多途徑的信息源中檢索專業知識的能力；3.嘗試多元化思考解決問題的方法；

5.培養良好的職業道德和工匠精神；4.培養團隊協作精神和創新意識；

6.嚴格執行6S現場管理。技能目標素養目標任務引入Tasktointroduce某款搭載永磁無刷直流電機的純電動汽車行駛約49000公里之后，車主到店反應車輛行駛過程中電動機有雜音，不正常。經反復試車，維修技術主管判定電機定子、轉子鐵芯可能有松動，告知維修技師需拆卸開電機進一步檢查。假如你是該維修技師，你知道如何安全、規范地拆裝永磁無刷直流電機嗎？01直流電機的結構組成ZHILIUDIANJIDEJIEGOUZUCHENG直流電機的結構組成直流電機的組成直流電機主要由機座、電樞、主磁極、換向磁極、換向器、刷架、端蓋、風扇、出線盒組成。靜止部分叫作定子，轉動部分叫作電樞或轉子。直流電機的結構組成轉子與定子的初步認知直流電機的結構組成1定子定子用來產生磁通和進行機械固定，主要由主磁極、換向磁極、電刷和機座等組成。主磁極由主磁極鐵芯和勵磁繞組兩部分組成。主磁極換向磁極的作用是改善換向，減少電機運行時電刷下產生的火花。換向磁極機座又叫磁軛，是磁路的一部分，也起到固定支撐作用。機座電刷的作用主要是導通作用，作為轉子電樞繞組的引出端。電刷直流電機的結構組成主磁極主磁極由主磁極鐵芯和勵磁繞組兩部分組成。鐵芯一般用0.5～1.5mm厚的硅鋼板片疊壓鉚緊而成，分為極身和極掌兩部分，上面套勵磁繞組的部分稱為極身，下面擴寬的部分稱為極掌，極掌寬于極身，既可以調整氣隙中磁場的分布，又便于固定勵磁繞組。勵磁繞組用絕緣銅線繞制而成，套在主磁極鐵芯上。整個主磁極用螺釘固定在機座上。1直流電機的結構組成機座4機座又叫磁軛，由鑄鋼或鋼板制成，是磁路的一部分，也起到固定支撐作用。電刷3電刷的作用主要是導通作用，作為轉子電樞繞組的引出端。2換向磁極換向磁極的作用是改善換向，減少電機運行時電刷下產生的火花。直流電機的結構組成2轉子轉子也稱為電樞，主要由電樞鐵芯、電樞繞組及換向器等組成。電樞鐵芯作用有兩個，一個是作為主磁路的主要部分；另一個是嵌放電樞繞組。電樞鐵芯電樞繞組有規律地繞在轉子鐵心槽內，與換向器連接，形成閉合回路。電樞繞組換向器是由許多換向片組成的整體，裝在轉子的一端。換向器直流電機的結構組成電樞鐵芯電樞鐵心作用有兩個，一個是作為主磁路的主要部分；另一個是嵌放電樞繞組。由于電樞鐵心和主磁場之間的相對運動，會在鐵心中引起渦流損耗和磁滯損耗（這兩部分損耗合在一起稱為鐵心損耗，簡稱“鐵耗”）。1那么應該如何減少鐵芯損耗呢？通常用0.5mm厚的涂有絕緣漆的硅鋼片的沖片疊壓而成，固定在轉軸上。電樞鐵心沿圓周上有均勻分布的槽，里面可嵌入電樞繞組。直流電機的結構組成2電樞繞組結構特點：在運動中切割磁力線并產生電磁轉矩(對電動機)或電動勢(對發電機)換向器是直流電機的一種特殊裝置，每兩個相鄰的換向片中間是云母絕緣片。在換向器的表面用彈簧壓著固定的電刷，使轉動的電樞繞組得以同外電路連接。換向器是直流電動機特有的結構特征，易于識別。3換向器結構特點：換向器是由許多換向片組成的整體，裝在轉子的一端，換向片之間相互絕緣，轉動的換向器與固定的電刷滑動接觸，使轉動的電樞繞組與靜止的外電路相連接。直流電機的認識直流電機科普站1發展直流電機的認識直流電機的認識直流電機：是輸出或輸入為直流電的旋轉電機，它是能實現電能和機械能互相轉換的電機?？刂品椒ê唵危刂萍夹g成熟，直流電動機驅動系統被廣泛用于電動汽車的各種電氣傳動裝置之中?？照{壓縮機裝置三合一驅動裝置凈化器電機裝置02直流電機的分類ZHILIUDIANJIDEFENLEI直流電機的分類直流電機的分類無刷直流電動機有刷直流電動機按結構及工作原理分類采用的永磁直流電動機分永磁有刷直流電動機和永磁無刷直流電動機。按永磁材料來替代傳統電動機的勵磁繞組分類他勵直流電動機并勵直流電動機串勵直流電動機復勵直流電動機按勵磁方式分類直流電機的分類電動機的勵磁繞組同電樞繞組串聯，其勵磁繞組稱為串勵繞組。串勵直流電動機并勵直流電動機的電氣原理串勵直流電動機的電氣原理電動機的勵磁繞組同電樞線圈并聯，其勵磁繞組稱為并勵繞組。并勵直流電動機03直流電機的工作原理ZHILIUDIANJIDEGONGZUOYUANLI直流電機的工作原理電機工作原理初步認知直流電機的工作原理給電刷加上直流電源，則有直流電流從電刷A流入，經過線圈abcd，從電刷B流出。根據電磁力定律，載流導體ab和cd受到電磁力的作用，其方向可用左手定則判定，兩段導體受到的力形成了一個轉矩，使得轉子逆時針轉動。直流電機的工作原理電刷A和換向片2接觸，電刷B和換向片1接觸，直流電流從電刷A流入，在線圈中的流動方向是dcba，從電刷B流出。此時載流導體ab和cd受到電磁力的作用方向同樣可用左手定則判定，它們產生的轉矩仍然使得轉子逆時針轉動。04任務實施PracticalTraining任務準備一、設備及工具準備序號設備及工具名稱數量1永磁無刷直流電機1臺2綜合汽車維修工具38件套1套3卡簧鉗1件4拉瑪器1件任務準備二、場地設備準備任務實施前需要做好場地防護準備以及檢查實訓場地和設備設施是否及存在安全隱患，如不正常需及時匯報老師，進行處理后方可實施任務。任務準備三、安全要求及注意事項456123請嚴格按照實訓步驟進行拆裝作業，以免造成部件損傷拆裝電機固定螺絲時，請注意選用合適的工具，并控制力矩電機轉子為永磁體，使用拉馬注意力矩不宜過大、頂出速度不宜過快電機轉子為永磁體，離開定子腔體之后，注意遠離小件金屬物品電機很多附件為塑料材質，取下時注意方法和力矩拆裝風扇固定卡簧時，注意佩戴護目眼睛，以免件為塑料材質，取下時注意方法和力矩安全第一實訓步驟四、永磁無刷直流電機的拆卸使用十字旋具套筒拆開風扇外殼，并取下。撬出風扇。使用拉瑪器推出轉子。使用卡簧鉗，將鎖定的卡簧取出。卸下轉子后蓋緊固螺絲。將轉子拔出后，注意內部還有一個轉子墊片。010305020406實訓步驟五、永磁無刷直流電機的安裝按照與拆卸相反的順序安裝永磁無刷直流電機1.將轉子墊片套入轉子。3.鎖緊轉子后蓋緊固螺絲。5.安裝風扇外殼。2.安裝轉子。4.安裝風扇與卡簧。謝謝聆聽《新能源汽車電機及控制系統檢修》任務三

檢修三相異步電機故障能力模塊二

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三相異步電機的結構組成目錄01三相異步電機的工作原理02任務實施03學習目標知識目標1.了解三相異步電機的概念。2.掌握三相異步電機的結構組成。3.掌握三相異步電機的運行原理。1.能夠掌握三相交流異步電機的拆裝注意事項。2.能夠正確使用常規維修工具拆裝三相交流異步電機。技能目標1.認真嚴謹，積極主動。安全生產，文明施工。2.獲得多途徑檢索知識、分析解決問題以及多元化思考解決問題的方法，形成創新意識。3.嚴格執行各項規章制度及6S現場管理，培養精益求精的工匠精神。素養目標任務引入Tasktointroduce某款搭載三相交流異步電機的純電動汽車行駛約40000公里之后，車主到店反應車輛行駛過程中，前艙有異響，減速制動及上坡時尤為明顯，但是儀表無故障燈提示。經反復試車，維修技術主管判定電機內部軸承或線圈可能有損傷，告知你需拆卸開電機進一步檢查。你準備安排幾個同事和你一起拆裝該三相交流異步電機。01三相異步電機的結構組成SANXIANGYIBUDIANJIDEJIEGOUZUCHENG單目攝像頭三相異步電機主要由定子、轉子、端蓋、軸承、風扇、風扇罩、接線盒、吊環等其他附件。三相異步電機的結構組成1定子定子是電動機的固定部分，用于產生旋轉磁場，主要由機座、定子鐵芯、定子繞組等組成。機座是電動機的支架，主要用于支承鐵心并且固定端蓋。機座定子鐵芯是電動機磁路的一部分，由沖成圓環形、厚0.35~0.5mm的硅鋼片疊壓而成的。定子鐵芯定子繞組是三相異步電機的電路部分，通入三相對稱交流電流時，就會產生旋轉磁場。定子繞組三相異步電機的結構組成組成1機座機座是電動機的支架，主要用于支承鐵心并且固定端蓋。中小型異步電動機的機座一般用鑄鐵制成，有的小型機采用鋁合金鑄成。封閉式電動機機座外表有散熱片，防護式電動機機座兩側開有通風孔，便于散熱。機座內腔是一個圓柱形的空間，用來安裝定子鐵心、定子繞組以及整個轉子。機座三相異步電機的結構組成2定子鐵芯定子鐵芯是電動機磁路的一部分，由沖成圓環形、厚度為0.35~0.5mm的硅鋼片疊壓而成的。采用硅鋼片是因為硅鋼片導磁性能好、鐵耗小。硅鋼片表面涂有絕緣漆，使各片之間互相絕緣，以減小鐵心的渦流損失。定子鐵芯定子沖片三相異步電機的結構組成2定子鐵芯定子鐵心槽型有以下幾種：（1）半閉口型槽：電動機的效率和功率因數較高，但繞組嵌線和絕緣都較困難。一般用于小型低壓電機中。（2）半開口型槽：可嵌放成型繞組，一般用于大型、中型低壓電機。所謂成型繞組即繞組可事先經過絕緣處理后再放入槽內。（3）開口型槽：用以嵌放成型繞組，絕緣方法方便，主要用在高壓電機中。三相異步電機的結構組成3定子繞組定子繞組通常由涂有絕緣漆的銅線繞制而成，再將繞制好的銅線按一定的規律嵌入定子鐵芯的小槽內，具體見右圖的放大部分。三相異步電機的結構組成3定子繞組繞組嵌入小槽后，按一定的方法將槽內的繞組連接起來，使整個鐵芯內的繞組構成U、V、W三相繞組，三個繞組在空間互相間隔120°，再將三相繞組的首、末端引出來，接到接線盒的U1、U2、V1、V2、W1、W2接線柱上。三相異步電機的結構組成2轉子轉子是電動機的運轉部分，由鐵芯、轉子繞組和轉軸組成。轉子鐵芯是由很多外圓開有小槽的硅鋼片疊在一起構成的，小槽用來放置轉子繞組。轉子鐵芯轉子繞組嵌在轉子鐵芯的小槽中。轉軸轉軸嵌套在轉子鐵芯的中間。轉子繞組三相異步電機的結構組成1轉子鐵芯轉子鐵芯是由很多外圓開有小槽的硅鋼片疊在一起構成的，小槽用來放置轉子繞組。2轉軸轉軸嵌套在轉子鐵芯的中間。當定子繞組通三相交流電后會產生旋轉磁場，轉子繞組受旋轉磁場作用而旋轉，它通過轉子鐵芯帶動轉軸轉動，將動力從轉軸傳遞出來。由硅鋼片疊成的轉子鐵芯三相異步電機的結構組成3轉子繞組轉子繞組嵌在轉子鐵芯的小槽中，轉子繞組可分為籠型轉子繞組和線繞型轉子繞組，對應的電機分別稱為籠型異步電機和線繞型異步電機。籠型轉子繞組有銅條轉子繞組和鑄鋁轉子繞組兩種，下圖所示。銅條轉子繞組是在轉子鐵芯的小槽內放入銅導條，然后在兩端用金屬端環將它們焊接起來；而鑄鋁轉子繞組則是用澆鑄的方法在鐵芯上澆鑄處鋁導條、端環和風葉。（a）銅條轉子繞組

（b）鑄鋁轉子繞組三相異步電機的結構組成3轉子繞組線繞型轉子繞組是在轉子鐵芯中按一定的規律嵌入用絕緣導線繞制好的繞組，然后將繞組按三角形或星形接法接好，大多數按星形方式接線。繞組接好后引出3根相線，通過轉軸內孔接到轉軸的3個銅制集電環上，集電環隨轉軸儀器運轉，集電環與固定不動的電刷摩擦接觸，而電刷通過導線與變阻器連接，這樣轉子繞組產生的電流通過集電環、電刷、變阻器構成回路。調節變阻器可以改變轉子繞組回路的電阻，以此來改變繞組的電流，從而調節轉子的轉速。02三相異步電機的工作原理SANXIANGYIBUDIANJIDEGONGZUOYUANLI三相異步電機的工作原理異步交流電機工作原理初步認知三相異步電機的工作原理演示實驗：在裝有手柄的蹄形磁鐵的兩極間放置一個閉合導體，當轉動手柄帶動蹄形磁鐵旋轉時，將發現導體也隨著旋轉；若改變磁鐵的轉向，則導體的轉向也隨著改變。現象：當磁鐵旋轉時，磁鐵與閉合的導體發生相對運動，籠型導體切割磁力線而在其內部產生感應電動勢和感應電流。感應電流又使導體受到一個電磁力的作用，于是導體就沿磁鐵的旋轉方向轉動起來，這就是異步電動機的基本原理。結論：想要異步電動機旋轉，必須有旋轉的磁場和閉合的轉子繞組。基本原理1基本原理三相異步電機的工作原理2旋轉磁場的如下圖表示最簡單的三相定子繞組AX、BY、CZ，它們在空間按互差120°的規律對稱排列，并接成星形與三相電源U、V、W相聯。三相異步電機的工作原理2旋轉磁場的隨著三相對稱電流在定子繞組中通過，旋轉磁場就會產生，如圖下所示。三相異步電機的工作原理2旋轉磁場

三相異步電機的工作原理2旋轉磁場

三相異步電機的工作原理2旋轉磁場的

三相異步電機的工作原理2旋轉磁場旋轉磁場的產生旋轉磁場的方向旋轉磁場的方向當定子繞組中的電流變化一個周期時，合成磁場也按電流的相序方向在空間旋轉一周。隨著定子繞組中的三相電流不斷地作周期性變化，產生的合成磁場也不斷地旋轉，因此稱為旋轉磁場。旋轉磁場的方向是由三相繞組中的電流相序決定的，若想改變旋轉磁場的方向，只需改變通入定子繞組的電流相序，即將三根電源線中的任意兩根對調即可。04任務實施PracticalTraining任務準備一、設備及工具準備序號設備及工具名稱數量1三相交流異步電機1臺2綜合汽車維修工具38件套1套3卡簧鉗1件4拉瑪器1件任務準備二、場地設備準備任務實施前需要做好場地防護準備以及檢查實訓場地和設備設施是否及存在安全隱患，如不正常需及時匯報老師，進行處理后方可實施任務。任務準備01請嚴格按照實訓步驟進行拆裝作業，以免造成部件損傷三、安全要求及注意事項拆裝電機固定螺絲時，請注意選用合適的工具，并控制力矩0203異步電機的轉子非永磁體，使用拉瑪注意力矩不宜過大、頂出速度不宜過快04電機很多附件為塑料材質，取下時注意方法和力矩05異步電機三相線束有接法要求，注意查看銘牌信息06拆裝風扇固定卡簧時，注意佩戴護目眼睛，以免彈起損傷眼睛4.使用卡簧鉗將鎖定的卡簧取出5.將風扇撬出實訓步驟四、三相交流異步電機的拆卸1.拆開配電箱外殼2.使用六角套筒松開螺絲取出電線3.使用十字旋具套筒拆開風扇外殼6.使用六角套筒卸下電機周圍所有固定螺絲實訓步驟四、三相交流異步電機的拆卸7.使用拉瑪器將轉子頂松8.將轉子頂出9.將電機內部墊片取出實訓步驟五、三相交流異步電機的安裝按照與拆卸相反的順序安裝三相交流異步電機7.安裝配電箱外殼4.安裝風扇。5.使用卡簧鉗安裝鎖定的卡簧。6.使用十字旋具套筒安裝風扇外殼。1.將電機內部墊片放入。2.將轉子插入。3.使用六角套筒固定電機周圍所有固定螺絲。謝謝聆聽《電動汽車驅動電機控制技術》任務四

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目錄0102030405開關磁阻電機的發展歷史開關磁阻電機的概念開關磁阻電機的結構與工作原理開關磁阻電機的優缺點實訓任務引入Tasktointroduce某款搭載開關磁阻電機的純電動汽車行駛約85000公里之后，車主到店反應車輛行駛過程中，加速無力，坡度過大時，車輛無法通過，儀表無故障燈提示。經反復試車，維修技術主管判定電機內部可能存在損壞，告知你需拆卸開電機進一步檢查。你準備安排幾個同事和你一起拆裝該開關磁阻電機。學習目標知識目標1.了解開關磁阻電機的發展歷史。2.掌握開關磁阻電機的結構與工作原理。3.了解開關磁阻電機的優點和缺點。1.能夠掌握開關磁阻電機的拆裝注意事項。2.能夠正確使用常規維修工具拆裝開關磁阻電機。1.認真嚴謹，積極主動。安全生產，文明施工。2.獲得多途徑檢索知識、分析解決問題以及多元化思考解決問題的方法，形成創新意識。3.嚴格執行各項規章制度及6S現場管理，培養精益求精的工匠精神。技能目標素養目標01開關磁阻電機的發展歷史KAIGUANCIZUDIANJIDEFAZHANLISHI開關磁阻電機的發展歷史70年代左右英國Leeds大學“步進電機和磁阻電機研究小組”首創了一臺現代開關磁阻電機的雛形。1980年Lawrenson及其同事在ICEM會議上，發表著名論文“開關磁阻調速電動機”。2020年開關磁阻電機的最早文獻可追溯到1838年，英格蘭學者Davidson制造了一臺用以推動蓄電池機車的驅動系統。1838年在SRD系統的開發研制方面，英國一直處于國際領先地位。除英國外，美國、中國、加拿大、印度、韓國等國家也都開展了SRD系統的研究工作。02開關磁阻電機的概念KAIGUANCIZUDIANJIDEDINGYI開關磁阻電機的定義開關磁阻電機(SwitchedReluctaneMotor,簡稱SRM)是一種定子有繞組、轉子無繞組，且定子、轉子均采用凸極結構的電動機。這種電動機在工作時需要用開關不斷切換繞組供電，并且是利用磁阻最小原理工作，所以也稱為開關磁阻電動機。概念1開關磁阻電機03開關磁阻電機的結構與工作原理KAIGUANCIZUDIANJIDEJIEGOUYUGONGZUOYUANLI開關磁阻電機的結構與工作原理開關磁阻電機是一種新型電機，由雙凸極的定子和轉子組成，其定子、轉子的凸極均由普通的硅鋼片疊壓而成。轉子既無繞組又無永磁體，定子極上繞有集中繞組。開關磁阻電機的結構1開關磁阻電機的結構開關磁阻電機的結構與工作原理轉子的作用是構成定子磁場磁通路，并在磁場力的作用下轉動，產生電磁轉矩。轉子的凸極個數為偶數。實際應用的開關磁阻電機的轉子凸極最少有4個(2對)，最多有16個(8對)。定子的作用是定子繞組按順序通電，產生的電磁力牽引轉子轉動。定子凸極的個數也是偶數，最少的有6個，最多的有18個。轉子與定子作用1開關磁阻電機的結構開關磁阻電機的結構與工作原理定子極上徑向相對的兩個繞組可以串聯或并聯在一起成為一相繞組。徑向的2個繞組串聯成1個兩級磁極，稱為“一相”。開關磁阻電機可以設計成多種不同的相數結構，且定子、轉子的極數有多種不同的搭配，可以設計成單相、兩相、三相、四相及多相等不同相數結構，低于三相的開關磁阻電機一般沒有自起動能力。相數多，有利于減小轉矩脈動，但導致結構復雜、主開關器件多、成本增高。目前應用較多的是三相6/4極結構和四相8/6極結構。相數1開關磁阻電機的結構開關磁阻電機的結構與工作原理2開關磁阻電機的工作原理觀看動畫，初步認識開關磁阻電機工作原理。開關磁阻電機的結構與工作原理2開關磁阻電機的工作原理開關磁阻電動機的結構與工作原理與步進電動機的相似，都是遵循“磁阻最小原理”——磁感線總是力圖通過磁阻最小的路徑。開關磁阻電動機的典型結構與工作原理如圖所示，它是一個三相6/4型開關磁阻電動機，即定子有三相繞組和6個凸極，轉子有4個凸極。開關磁阻電機的結構與工作原理2開關磁阻電機的工作原理當定子繞組11＇得電時，1凸極產生的磁場為N,1＇凸極產生的磁場為S，根據磁阻最小原理可知，轉子凸極AC受到逆時針方向的磁轉矩作用力，于是轉子開始轉動。開關磁阻電機的結構與工作原理2開關磁阻電機的工作原理定子凸極11＇與轉子凸極AC對齊，此時磁阻最小，磁轉矩為0，轉子不再轉動。這時若切斷11＇繞組供電，而接通22＇繞組供電，定子凸極2產生的磁場為N，凸極2＇產生的磁場為S。開關磁阻電機的結構與工作原理2開關磁阻電機的工作原理定子轉子凸極BD受到逆時針方向的磁轉矩作用力，于是轉子繼續轉動。開關磁阻電機的結構與工作原理2開關磁阻電機的工作原理如果按11＇→22＇→33＇的順序切換定子繞組電源，轉子將按逆時針方向旋轉。如果按11＇→33＇→22＇的順序切換定子繞組電源，轉子將按順時針方向旋轉。04開關磁阻電機的優缺點KAIGUANCIZUDIANJIDEYOUQUEDIAN開關磁阻電機的優缺點1開關磁阻電機的優點（1）結構簡單，成本低（2）功率電路簡單可靠（3）各相可以獨立工作，可靠性高（4）啟動電流小，轉矩大（5）適用于頻繁啟、停及正、反向轉換運行（6）損耗小，效率高（7）易于回收利用優點（8）高溫運轉性能好開關磁阻電機的優缺點2開關磁阻電機的缺點01020304轉矩有脈動現象控制系統復雜脈沖電流對供電電源有影響

振動與噪音06實訓NewTeaching任務準備一、設備及工具準備序號設備及工具名稱數量1開關磁阻電機1臺2綜合汽車維修工具38件套1套3卡簧鉗1件4拉瑪器1件任務準備二、場地設備準備任務實施前需要做好場地防護準備以及檢查實訓場地和設備設施是否及存在安全隱患，如不正常需及時匯報老師，進行處理后方可實施任務。任務準備三、安全要求及注意事項請嚴格按照實訓步驟進行拆裝作業，以免造成部件損傷拆裝電機固定螺絲時，請注意選用合適的工具，并控制力矩電機很多附件為塑料材質，取下時注意方法和力矩拆裝風扇固定卡簧時，注意佩戴護目眼睛，以免彈起損傷眼睛3214實訓步驟四、開關磁阻電機的拆卸使用十字旋具套筒拆開風扇外殼將風扇撬出使用拉瑪器推出轉子使用卡簧鉗，將鎖定的卡簧取出卸掉轉子后蓋緊固螺絲將轉子取出010305020406實訓準備五、開關磁阻電機的安裝按照與拆卸相反的順序安裝開關磁阻電機1.安裝轉子。3.安裝風扇和卡簧。2.鎖緊轉子后蓋緊固螺絲。4.安裝風扇外殼。謝謝聆聽《電動汽車驅動電機控制技術》能力模塊二

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目錄0102030405永磁同步電機的定義永磁同步電機的結構永磁同步電機的類型永磁同步電機的工作原理任務實施學習目標知識目標1.了解永磁同步電機的分類。2.掌握永磁同步電機的結構。3.掌握永磁同步電機的工作原理和驅動方式。1.能夠掌握永磁同步電機的拆裝注意事項。2.能夠正確使用常規維修工具拆裝永磁同步電機。1.認真嚴謹，積極主動。安全生產，文明施工。2.獲得多途徑檢索知識、分析解決問題以及多元化思考解決問題的方法，形成創新意識。3.嚴格執行各項規章制度及6S現場管理，培養精益求精的工匠精神。技能目標素養目標任務引入Tasktointroduce某款搭載永磁同步電機的純電動汽車行駛約46000公里之后，車主到店反應車輛行駛過程中，電機過熱故障燈突發亮起，而后車輛停止運行，儀表提示請檢查動力系統。經反復試車，維修技術主管判定電機內部可能存在損壞，告知你需拆卸開電機進一步檢查。你準備安排幾個同事和你一起拆裝該永磁同步電機。01永磁同步電機的定義YONGCITONGBUDIANJIDEDINGYI永磁同步電機的定義由永磁體勵磁產生同步旋轉磁場的同步電動機，稱為永磁同步電動機。永磁同步電動機分為正弦波驅動電流的永磁同步電動機和方波驅動電流的永磁同步電動機。這里介紹的主要是以三相正弦波驅動的永磁同步電動機。永磁同步電機的定義02永磁同步電機的結構YONGCITONGBUDIANJIDEJIEGOU永磁同步電機的結構組成觀看動畫，了解永磁同步電機的基本結構永磁同步電動機的定子與普通電動機的基本相同，由電樞鐵心和電樞組構成。永磁同步電動機定子的組成1定子永磁同步電機的結構組成永磁同步電動機的定子與普通電動機的基本相同，由電樞鐵心和電樞組構成。永磁同步電動機定子的組成2定子永磁同步電機的結構組成03永磁同步電機的類型YONGCITONGBUDIANJIDELEIXING永磁同步電機的類型根據永磁體在轉子上位置的不同，永磁同步電機可以分為內置式永磁同步電機和外置式永磁同步電機。內置式外置式永磁同步電機的類型內置式特點：內置式轉子內的永險體受極靴的保護，其轉子磁路結構的不對稱性所產生的磁阻轉矩也有助于提高電動機的過載能力或功率密度，而且易于弱磁擴速。分類：按永磁體磁化方向與轉子旋轉方向的相互關系，內置式轉子結構可分為徑向式、切向式和混合式3種。1內置徑向式永磁同步電機永磁同步電機的類型徑向式轉子結構的永磁同步電動機的磁鋼或者放在磁通軸的非對稱位置上，或同時利用徑向、切向充磁的磁鋼以產生高磁通密度。該結構的優點是漏磁系數小，轉軸上不需要采隔磁措施，極弧系數易于控制，轉子沖片機械強度高，安裝永磁體后轉子不易變形等。2內置切向式永磁同步電機永磁同步電機的類型切向式轉子結構的轉子有較大的慣性，漏磁系數較大，制造工藝和成本較徑向式有所增加。其優點是一個極距下的磁通由相鄰兩個磁極并聯提供，可得到更大的每極磁通。尤其當電動機極數較多、徑向式結構不能提供足夠的每極磁通時，這種結構的優勢就顯得更為突出。3內置混合式永磁同步電機永磁同步電機的類型混合式轉子結構集中了徑向式和切向式的優點，但結構和制作工藝都比較復雜，制作成本也比較高。永磁同步電機的類型外置式外置式轉子磁路結構中，永磁體通常呈瓦片形，并位于轉子鐵心的外表面上，永磁體提供磁通的方向為徑向。外置式結構分為凸出式和嵌入式兩種。1外置式凸出式同步電機永磁同步電機的類型凸出式優點：結構簡單、制造成本較低、轉動慣量小，在矩形波永磁同步電動機和恒功率運行范圍不寬的正弦波永磁同步電動機中得到了廣泛應用。易于實現最優設計，使之成為能使電動機氣隙磁密波形趨近于正弦波的磁極形狀，可顯著提高電動機乃至整個傳動系統的性能。提高電動機的功率密度2外置式嵌入式同步電機永磁同步電機的類型外置嵌入式轉子結構可充分利用轉子磁路不對稱性所產生的磁阻轉矩，提高電動機的功率密度，動態性能較凸出式有所改善，制造工藝也較簡單，常被某些調速永磁同步電動機采用，但漏磁系數和制造成本都較凸出式大。嵌入式04永磁同步電機的工作原理和驅動方式YONGCITONGBUDIANJIDEGONGZUOYUANLIHEQUDONGFANGSHI永磁同步電機的工作原理觀看動畫，了解永磁同步電機的工作原理1永磁同步電機的工作原理永磁同步電機的工作原理和驅動方式如右圖所示，圖中n為電動機轉速，n0為同步轉速，T轉矩，θ為功率角，電動機的轉子是一個永磁體，N、S極沿圓周方向交替排列，定子可以看成是一個以速度n0旋轉的磁場。電動機運行時，定子存在旋轉磁動勢，轉子像磁針在旋轉磁場中旋轉一樣，隨著定子的旋轉磁場同步旋轉。1永磁同步電機的工作原理永磁同步電機的工作原理永磁同步電動機的定子是三相對稱繞組，三相正弦波電壓在定子三相繞組中產生對稱三相正弦波電流，并在氣隙中產生旋轉磁場。旋轉磁極與已充磁的磁極作用，帶動轉子與旋轉磁場同步旋轉并力圖使定子、轉子磁場軸線對齊。當外加負載轉矩后，轉子磁場軸線將落后定子磁場軸線一個功率角，負載越大，功率角越大，直到一個極限角度，電動機停止工作。同步電動機轉速可表示為：

2永磁同步電機的驅動方式永磁同步電機的工作原理和驅動方式定子轉組產生旋轉磁場的機理與感應電動機是相同的，其轉子通過永磁鐵產生磁場，兩個磁場相互作用產生轉矩，定子繞組產生旋轉的磁場，可看作是一對旋轉磁極吸引轉子的磁極隨其一起旋轉。06任務實施PracticalTraining任務準備一、設備及工具準備序號設備及工具名稱數量1永磁同步電機1臺2綜合汽車維修工具38件套1套3卡簧鉗1件4拉瑪器1件任務準備二、場地設備準備

任務實施前需要做好場地防護準備以及檢查實訓場地和設備設施是否及存在安全隱患，如不正常需及時匯報老師，進行處理后方可實施任務。任務準備三、安全要求及注意事項請嚴格按照實訓步驟進行拆裝作業，以免造成部件損傷拆裝電機固定螺絲時，請注意選用合適的工具，并控制力矩電機轉子為永磁體，使用拉瑪注意力矩不宜過大、頂出速度不宜過快電機轉子為永磁體，離開定子腔體之后，注意遠離小件金屬物品電機很多附件為塑料材質，取下時注意方法和力矩32145實訓步驟四、永磁同步電機的拆卸1.拆下四顆電機后端蓋固定螺絲。2.取下后端蓋，拆卸編碼器電路板固定螺栓。拆卸前用油性筆做好標記。3.螺栓拆卸完畢后，使用一字螺絲刀輕輕向外撬動編碼器。取出編碼器。4.拆卸電機外殼固定螺栓。5.使用一字刀卡住電機外殼接觸面縫隙，用橡膠錘輕輕敲打使得接觸面分離。6.抽出轉子，拆卸完成。實訓步驟五、永磁同步電機的安裝1.將編碼器的溫度傳感器線束穿過固定孔位，線束放入線圈槽內，線束放入線圈槽內。2.線束放入線圈槽3.裝回電機轉子。4.安裝編碼器固定螺栓5.裝回線束固定卡扣。6.安裝后端蓋，用螺絲刀固定螺栓，安裝完成。謝謝聆聽《電動汽車驅動電機控制技術》能力模塊二

新能源汽車電機認知任務六

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目錄0102030405轉子位置傳感器的作用與分類轉子位置傳感器的結構與工作原理電磁式位置傳感器的結構和工作原理光電式位置傳感器的結構與工作原理旋轉變壓器的結構與工作原理任務實施0607霍爾元件式位置傳感器的結構與工作原理學習目標知識目標1.了解轉子位置傳感器的作用及分類。2.掌握轉子位置傳感器的結構及原理。3.了解轉子位置傳感器的安裝位置。1.能夠掌握轉子位置傳感器勵磁、正弦、余弦線圈電阻的正常值范圍。3.能夠正確、規范地使用常規維修工具拆裝轉子位置傳感器。1.認真嚴謹，積極主動。安全生產，文明施工。2.獲得多途徑檢索知識、分析解決問題以及多元化思考解決問題的方法，形成創新意識。3.嚴格執行各項規章制度及6S現場管理，培養精益求精的工匠精神。技能目標素養目標任務引入Tasktointroduce一輛行駛里程為62000公里的比亞迪E5，車主反映正常上“OK”檔之后，車輛掛擋不走，并隨即亮起動力系統故障燈，并提示請檢查動力系統。維修技師使用道通MS908E故障診斷儀掃描全車模塊之后，VTOG-DSP2報出P1B0100：旋變故障。萬用表實測旋變傳感器（又稱轉子位置傳感器）線圈阻值，發現余弦線圈阻值僅有8Ω左右。據此判斷，故障原因應當為旋變傳感器內部線圈存在故障，更換旋變傳感器信號盤后，故障排除。01轉子位置傳感器的作用與分類ZHUANZIWEIZHICHUANGANQIDEZUOTONGYUFENLEI轉子位置傳感器的作用與分類位置傳感器是能檢測被測物的位置變化并將之轉換成可用輸出信號的一種檢測裝置。轉子位置傳感器的作用就是對電機轉子的位置進行檢測，其輸出的位置信息通過一定的邏輯變換后用來控制逆變器開關管的通斷，從而按照一定順序控制電機定子各相繞組的通斷，保證電機能夠平穩、連續的運行。轉子位置傳感器的主要技術指標為：輸出信號的幅值、精度、響應速度、工作溫度、抗干擾能力、損耗、體積重量、安裝方便性以及可靠性等。電機轉子位置傳感器的種類包括：電磁式、光電式、磁敏式、以及旋轉變壓器等。不同的傳感器有不同的特點和不同的應用場合。02轉子位置傳感器的結構與工作原理ZHUANZIWEIZHICHUANGANQIDEJIEGOUYUGONGZUOYUANLI轉子位置傳感器由定子和轉子組成，其定子固定于電機定子或端蓋上，以檢測和輸出轉子位置信號；其轉子與電機同軸，以跟蹤電子轉子的位置。1轉子位置傳感器的結構轉子位置傳感器的結構與工作原理勵磁線圈通入正弦曲線的勵磁電壓后，