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电机控制器是控制动力电源与电机之间能量传输的装置，它由控制信号接口电路、电机控制电路和驱动电路组成。
一、电机控制器的组成与原理
电机控制器是由逆变器和控制器两部分组成的，如图1-93所示。逆变器接收电池输送过来的直流电能，逆变成三相交流电给电动汽车驱动电机提供电源；控制器接收电机转速等信号反馈到仪表，当发生制动或者加速行为时，控制器控制变频器频率的升降，从而达到加速或者减速的目的。
图1-93 电机控制器组成与原理
二、电机控制方式
电机控制方式主要有电压控制方式、电流控制方式、频率控制方式、弱磁控制、矢量控制、直接转矩控制。
（1）电压控制方式 电压控制方式是通过改变电机端电压而实现转速控制的控制方式。
（2）电流控制方式 电流控制方式是通过改变电机绕组电流而实现转速控制的控制方式。
（3）频率控制方式 频率控制方式是通过改变电机的电源频率而实现转速控制的控制方式。
（4）弱磁控制 弱磁控制是通过减弱气隙磁场控制电机转速的控制方式。
（5）矢量控制 矢量控制是将交流电机的定子电流作为矢量，经坐标变换分解成与直流电机的励磁电流和电枢电流相对应的独立控制电流分量，以实现电机转速/转矩控制的方式。
（6）直接转矩控制 直接转矩控制是用空间矢量的分析方法，直接在定子坐标系下计算并控制交流电机的转矩，采用定子磁场定向，借助于离散的两点式调节产生PWM信号，直接对逆变器的开关状态进行控制，以获得转矩的高动态性能的控制方式。
随着电动汽车和控制技术的发展，现代控制和智能控制在电机控制中的应用已成为趋势。
三、电机控制器容量等级
电机控制器选择必须与电机相匹配。控制器容量等级为5kV·A、10kV·A、15kV·A、35kV·A、50kV·A、60kV·A、kV·A、kV·A、kV·A、kV·A、kV·A、kV·A、kV·A及以上。
额定电压小于或等于V和额定功率小于或等于kW单台电机与控制器输出容量的匹配关系见表1-19。
表1-19 额定电压小于或等于V和额定功率小于或等于kW单台电机与控制器输出容量的匹配关系
四、电机控制器实例
如图1-94所示为无刷直流电机控制器，它除了具有调速功能外，还具有能量回收功能，把制动时整车的动能通过电机发电产生电能回馈到电池，既可以最大限度地减少摩擦制动造成的能量损失，又可以提高电动汽车的续驶里程，降低运营成本，提高运营效率。
图1-94 无刷直流电机控制器
无刷直流电机控制器具有以下特点。
①电路具有完善的保护功能。具有过热保护、限流保护、异常保护和欠压保护功能。过热保护功能可避免调速器内部元件工作在过热环境中，能显著延长元件工作寿命；限流保护功能除了能在电机堵转时保护调速器内部元件外，还能防止电机过热；异常保护功能能在调速器或电机出现异常时迅速关断，避免故障进一步扩大；欠压保护功能可以避免蓄电池过度放电，显著延长蓄电池寿命，减少用户不必要的损失。
②经过严格的密封性测试，保证了其优良的防水防潮性能。
③控制器具有符合国际通用标准的CAN总线功能，便于与整车控制系统联网使用，达到快捷智、能化控制。
第九节 驱动电机系统接口
为了增强电机及控制器的可互换性，需要规范驱动电机系统电气及机械接口。
一、接口类型
电动汽车用驱动电机系统接口包括电气接口、机械接口和冷却液管路接口。
（1）电气接口 电气接口是连接驱动电机与控制器、控制器与整车的电气组件，包括动力电气接口及信号电气接口。动力电气接口是连接驱动电机与控制器、控制器与整车的动力电气组件，包括控制器动力输入接口、控制器动力输出接口、电机动力输入接口；信号电气接口是连接驱动电机与控制器、控制器与整车的信号电气组件，包括电机信号电气接口、控制器信号电气接口。
（2）机械接口 机械接口是驱动电机系统与相关部件的机械连接部件，包括电机与传动部件接口等。
（3）冷却液管路接口 冷却液管路接口是驱动电机系统与整车冷却液管路的接口。
二、连接方式
1.动力电气接口的连接方式
动力电气接口的连接方式包括快速连接方式和固定连接方式。快速连接方式采用快速连接器连接，同一型号快速连接器的插头、插座之间应能完全互换；固定连接方式采用连接端子连接。
2.信号电气接口的连接方式
电机控制信号推荐采用12针或8针的法兰式连接器，其连接器安装尺寸及安装方式如图1-95和1-96所示。
图1-95 12针电机控制信号连接器安装尺寸及安装方式
图1-96 8针电机控制信号连接器安装尺寸及安装方式
3.机械接口
电机和控制器的安装方式由生产单位与用户协商确定，满足整车抗振性和防护要求。电机与传动机构的连接方式由制造商与用户协商确定。纯电动乘用车用驱动电机与传动机构推荐采用渐开线外花键连接方式，渐开线外花键优先采用表1-20中的参数。
表1-20 渐开线外花键参数
4.冷却液管路接口
使用冷却液的电机与控制器应按表1-21的要求选配冷却液接口。
表1-21 冷却液管路接口尺寸优选序列
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