驱动电机及控制技术（第2版）

在国家大力发展新能源汽车产业政策推动和支持下，各大汽车企业近些年逐步加快新能源汽车研发、生产和销售步伐。随着新能源汽车进一步市场普及，相应专业技能人才需求也不断增加，培养新能源汽车技能人才也是高等职业教育的责任。
目前电动汽车包括纯电动汽车、混合动力汽车和燃料电池汽车。虽然电动汽车结构设计与布置形式有所不同，但都包含必不可少的关键部件驱动电机。深入学习驱动电机及其控制技术是电动汽车在设计、制造、生产和维修保养等方面的重要内容，也是高等职业院校专业人才培养的重要课程任务。
本书结合目前新能源电动汽车用驱动电机的主流技术，并结合编者多年来车用驱动电机及其控制系统的开发、应用和培训经验，全面系统地分析了驱动电机及控制技术。全书共分8章。第1章阐述了新能源汽车用驱动电机及其控制技术的概况； 第2～4章分别介绍了电磁学、电力电子技术和控制技术基础知识； 第5～8章分别系统地分析了新能源电动汽车用直流电机及控制技术、直流无刷电机及控制技术、交流异步电机及控制技术和永磁同步电机及控制技术。
作为全国高职示范院校，紧跟产业和技术发展步伐，深入推进产教融合，校企共建特色产业学院——比亚迪应用技术学院，发挥比亚迪产业龙头优势和学校一流教育资源，校企共同开发教材，注重培养学生的学习能力、分析能力及创新能力，共同培养与职业岗位需求高度一致的新能源汽车产业技术技能人才。本书主要突出以下特色： ①将培养学生的学习能力、分析能力及创新能力放在首位； ②在强调基础知识与基本技能训练的同时，特别注重理论和实践相结合，为学生未来的职业发展打下坚实的基础； ③力求图文并茂。
本书由朱小春（深圳职业技术学院）、贺萍（深圳职业技术学院）担任主编，任少云（深圳职业技术学院）、陈红光（比亚迪股份有限公司）担任副主编，全书由荀猛（比亚迪股份有限公司）主审。在本书的编写过程中，参考了较多的同类专著、教材和有关文献资料，在此对相关作者表示感谢。
由于编者水平所限，书中难免有不妥和错误之处，恳请读者提出宝贵意见。

编者2021年1月

本书结合目前新能源电动汽车用驱动电机的主流技术，并结合编者多年来车用驱动电机及其控制系统的开发、应用和培训经验，全面系统地分析了驱动电机及控制技术。全书共分8章。第1章阐述了新能源汽车用驱动电机及其控制技术的概况；第2章、第3章和第4章分别介绍了电磁学、电力电子技术和控制技术基础知识；第5章、第6章、第7章和第8章分别系统地分析了新能源电动汽车用直流电机及控制技术、直流无刷电机及控制技术、交流异步电机及控制技术和永磁同步电机及控制技术。本书注重理论联系实际，内容较为新颖且丰富，具有鲜明的特色。

朱小春,主要从事汽车电子技术专业核心课程的建设和教学工作。北斗卫星导航技术协同创新中心负责人，获得教学成果奖二等奖和广东省教学成果一等奖，多次指导学生获得全国或省技能竞赛一、二等奖。

第1章绪论

1.1新能源汽车概述

1.1.1新能源汽车的定义及分类

1.1.2电动汽车的关键技术

1.2电动汽车电机驱动概述

1.2.1电动汽车用电机的使用环境与要求

1.2.2电动汽车电机驱动系统的组成与类型

1.3电机控制技术概述

1.3.1电机控制技术的发展

1.3.2电机控制技术的研究现状

思考题与练习题

第2章电磁学基础知识

2.1电磁学基本概念

2.1.1电路的基本概念

2.1.2磁场的基本概念

2.2电机磁路理论基础

2.2.1磁场与磁能

2.2.2机电能量转换

2.2.3电磁转矩的控制

思考题与练习题

第3章电力电子技术基础知识

3.1电力电子技术概述

3.1.1电力电子器件简介

3.1.2变换电路与控制技术简介

3.2电力电子器件

3.2.1电力二极管

3.2.2晶闸管

3.2.3电力晶体管

3.2.4电力场效应晶体管

3.2.5绝缘栅双极晶体管

3.3电力电子变换电路

3.3.1可控整流电路

3.3.2直流变换电路

3.3.3逆变电路

3.4电力电子器件的驱动电路

3.4.1GTR基极驱动电路

3.4.2MOSFET栅极驱动电路

3.4.3IGBT栅极驱动电路

思考题与练习题

第4章控制技术基础知识

4.1控制理论基础

4.1.1自动控制系统的基本概念

4.1.2控制系统的数学模型

4.1.3线性系统的时域分析法

4.1.4线性离散系统

4.2微控制器基础

4.2.1PWM概述

4.2.2PWM结构和原理

4.2.3PWM的操作设置

4.2.4PWM的应用与实例

思考题与练习题

第5章直流电机及控制技术

5.1直流电机的基本原理

5.1.1直流电机的工作原理及结构

5.1.2直流电机的磁场分析

5.1.3直流电机基本方程式及工作特性

5.2直流电机的拖动原理

5.2.1直流电机的机械特性

5.2.2直流电机的起动

5.2.3直流电机的调速

5.2.4直流电机的电动与制动运行

5.3直流电机的功率变换器

5.3.1功率变换器概述

5.3.2直流电机的PWM变换器

5.4直流电机的控制技术

5.4.1直流电机转速负反馈单闭环控制系统

5.4.2直流电机转速电流双闭环控制系统

5.4.3直流电机调速控制系统实例

思考题与练习题

第6章直流无刷电机及控制技术

6.1直流无刷电机的基本原理

6.1.1直流无刷电机的基本结构及工作原理

6.1.2直流无刷电机的位置传感器

6.1.3直流无刷电机的电子换相器

6.2直流无刷电机的数学模型及特性分析

6.2.1直流无刷电机的数学模型和传递函数

6.2.2直流无刷电机的特性分析

6.3直流无刷电机的控制技术

6.3.1直流无刷电机的控制技术概述

6.3.2直流无刷电机的起停控制和软起动

6.3.3直流无刷电机的换相控制

6.3.4直流无刷电机的调速控制

6.3.5直流无刷电机的制动控制

6.3.6直流无刷电机的闭环控制

6.4直流无刷电机的调速控制系统实例

6.4.1硬件系统

6.4.2控制系统

6.4.3基本控制方法

思考题与练习题

第7章交流异步电机及控制技术

7.1三相异步电机的基本结构和工作原理

7.1.1三相异步电机的基本结构

7.1.2三相异步电机的工作原理

7.2交流电机的绕组、电动势和磁动势

7.2.1交流电机的绕组

7.2.2交流电机绕组的电动势

7.2.3交流电机绕组的磁动势

7.3三相异步电机的运行分析

7.3.1三相异步电机的空载运行

7.3.2三相异步电机的负载运行

7.3.3三相异步电机的功率和转矩平衡方程式

7.3.4三相异步电机的工作特性

7.4三相异步电机的拖动原理

7.4.1三相异步电机的机械特性

7.4.2三相异步电机的起动

7.4.3三相异步电机的调速

7.4.4三相异步电机的制动

7.5三相异步电机的调速控制系统

7.5.1常用的几种驱动变换电路

7.5.2异步电机转速开环控制系统

7.5.3异步电机转速闭环控制系统

7.5.4异步电机矢量调速控制系统

思考题与练习题

第8章交流同步电机及控制技术

8.1永磁同步电机的基本结构和工作原理

8.1.1永磁电机的转子结构

8.1.2永磁同步电机的工作原理

8.2永磁同步电机的电磁关系及特性分析

8.2.1永磁同步电机的磁动势分析

8.2.2永磁同步电机的电动势分析

8.2.3永磁同步电机的功率关系与功角（矩角）特性

8.3永磁同步电机的控制技术

8.3.1永磁同步电机的起动和制动

8.3.2永磁同步电机的调速控制系统

8.4永磁同步电机在电动汽车中的应用

8.4.1电机驱动系统概述

8.4.2电机驱动系统的组成与工作原理

思考题与练习题

参考文献

本书结合目前新能源电动汽车用驱动电机的主流技术，并结合编者多年来车用驱动电机及其控制系统的开发、应用和培训经验，全面系统地分析了驱动电机及控制技术。全书共分8章。第1章阐述了新能源汽车用驱动电机及其控制技术的概况；第2章、第3章和第4章分别介绍了电磁学、电力电子技术和控制技术基础知识；第5章、第6章、第7章和第8章分别系统地分析了新能源电动汽车用直流电机及控制技术、直流无刷电机及控制技术、交流异步电机及控制技术和永磁同步电机及控制技术。本书注重理论联系实际，内容较为新颖且丰富，具有鲜明的特色。

朱小春,主要从事汽车电子技术专业核心课程的建设和教学工作。北斗卫星导航技术协同创新中心负责人，获得教学成果奖二等奖和广东省教学成果一等奖，多次指导学生获得全国或省技能竞赛一、二等奖。