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标题: 电动自行车电机技术概况 [打印本页]

作者: 梦想之旅 时间: 2012-4-16 09:46
标题: 电动自行车电机技术概况
  电机作为电动自行车的四大件之一，在电动车的整车生产中有着至关重要的作用。电机是将蓄电池中的电能有效地转化为机械能，在控制器的配合下，促使电动车前进，最终完成载人运输的功能。伴随电动车行业逐步走向规范，原材料涨价带来的的成本上升，使电机在整车生产中扮演的角色愈加重要。我们有必要让更多的经销商和消费者，对电动车电机进行一定的了解。
      在电动车的使用过程中，普通消费者很少注意电机，殊不知电机的优劣直接影响整个电动车的性能。广大消费者在购买电动车时，要注意查看电机的相关说明。电动车分为简易款和豪华款两种，简易款的电机现在市面上的一般都是250w-350w，豪华款的一般的都是350w-500w之间。那么，电机功率的大小对车辆有什么影响呢？多大功率的电机才能符合我们的使用需求呢？
      电动车电机功率的选择
      电机额定功率的选择是一个很重要很复杂的问题。负载时，如果电机额定功率过大，电机就经常处于轻载运行，电机本身的容量得不到充分的发挥，变成“大马拉小车”，同时电机运行效率低、性能不好，都会增加运行费用。反过来，电机额定功率要求得小，那便是“小马拉大车”。电机电流超过额定电流，电机内耗损加大，效率低是小事，重要的是影响电机的寿命。即使过载不多，电机的寿命也会减少较多；过载较多，会破坏电机绝缘材料的绝缘性能甚至烧毁。当然，电机额定功率小，可能根本就拖动不了负载，会使电机长时间处于启动状态而过热损坏。所以应该严格按照电动车运行情况选定电机的额定功率。

      电动车电机种类和构造
      电动自行车车用电动机有两大类，五个品种。两大类是：有刷电机和无刷电机；五个品种是有刷电机有齿轮传动和无齿轮传动，无刷电机有传感器、无传感器和盘形电枢齿轮减速无刷电机。
1、轮毂式有齿轮传动有刷直流电动机
      该电机一半是盘形电枢有刷电机，另一半是齿轮减速兼传动系统（图4-1）。盘形电枢是高速转动的转子，构造图4-1 b。电机的转矩是通过轴传递给第一级齿轮，经齿轮减速带动轮毂外动。

      有刷有齿轮毂电机的盘形电枢，是薄片形，体积很小，重量特轻，安装方便。绕组编制好之后，用树脂加玻璃纤维放进模内热成型，之后在5000r/min的转速下高速旋转，试验2min,偏转、跳动和电枢的强度指标应当合格。
      电机在运行中由于电刷和换向器摩擦，又有齿轮啮合减速，所以有刷电机的声音比无刷电机声音大。
      2、轮毂式无齿轮传动有刷直流电动机
      为了适应轮毂结构，简化电机，将有刷电动机设计成电枢放在外边做转子，磁钢放在电机之内做定子，多块磁钢配多个绕组，组成转速为180r/min左右的低速电机。

      由图4-2a中看到这种电机外转子中尚未经过压力整形的电枢绕组，在绕组以内是平面环状整齐排列的换向片。图4-2b是放在外转子上的间隔排列着10块磁钢的定子，在中间的毂板上开有两个孔，电刷的刷握就设在孔的背侧，电刷带着导线被弹簧从刷握中弹出。
      从图中能看到定子的轴端套有一个螺母，防止在加工中损伤轴的螺纹，把电刷整理好装入刷握中，将这一端送进图4-2a的孔中，电刷就可以接触在换向器平面上，借助弹簧的弹力，对换向器压紧，而磁钢正好进入外转子绕组中，只留一个很小的环形气隙。这个环形气隙的直径越大，电机产生的转矩也越大。
      3、无刷直流电动机
      把无齿轮传动的有刷直流电动机定、转子内外对调，将绕组改成三个相做定子，磁钢装在电机外壳内，取消电刷和换向器，在电枢绕组中间安装三个霍耳传感器，这就成为一台无刷直流电动机。它的外形与图4-4相同。电枢内定子绕组嵌入定子铁心，三相绕组引线经压板固定后，从轴的一端空心引出，从轴的两端部各铣出对应的两个平面，可以装入车的前或后的口内，上紧螺母，在运行时产生反力矩。对有传感器的电枢，3个霍耳传感器按120°均匀安装在绕组有引线一端贴近外转子磁钢的地方。每个传感器有3根引线，其中电源线和地线是共用的，合并后变成5根总引线，与绕组引线从轴孔中引出。

      无刷直流电机的外转子由7~20对或更多的n、s极互相交替的钕铁硼磁钢强度的磁场强度高，相对价格也较低。钕铁硼磁钢的居里点低，但外壳的散热条件好。
      相反，内磁转子或内磁定子则采用居里温度较高的磁钢如钐钴合金或其他磁场强度满足要求的磁钢，要求居里温度应不低于400℃。

      ４、无刷有齿轮减速电机
      和有刷盘形电枢有齿轮传动电机结构基本相同，它也有一个灵巧的盘形电枢，甚至磁钢排列也是一致的，本质区别是它没有换向器，有霍耳位置检测装置。它们更大的区别在控制器，有功率换向电路为电枢的每个相提供电流，有霍耳信号译码和编码，以根据检测到磁钢n极位置，确定供电相位或方向。简单地讲，它具有有刷有齿轮传动电机的构造，却又有无刷电机的原理。

作者: 紫色baby 时间: 2012-4-17 08:57
好帖子啊，值得收藏。

作者: 快乐每一天 时间: 2012-4-27 10:46
顶，学习了！！！

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