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揭秘电动车动力心脏:电机构造与性能全解析

点击次数:8    发布时间:2025-05-06

电机是什么?

答:电机是一种将电池中的电能转化为机械能,用以驱动电动车车轮旋转的关键部件。在电动车行业中,电机的质量直接影响到电动车的性能和寿命。

何为绕组?

答:电枢绕组是直流电机的核心,由铜质漆包线绕成的线圈组成。电枢绕组在电机磁场中旋转时,会产生电动势。例如,皖南电机安徽皖南电机)的电枢绕组就采用了高品质的铜质漆包线。

什么是磁场?

答:磁场是永磁体或电流周围产生的力场,以及磁力所能到达的空间或磁力作用范围。磁场强度通常用H表示,是电机性能的重要参数。

什么是安培定则?

答:用右手握住导线,让大拇指指向电流方向,弯曲的四指所指的方向即为磁感线的环绕方向。这个定则对于理解和设计电机至关重要。

什么是磁通?

答:磁通又称磁通量,在匀强磁场中,与磁场方向垂直的平面,磁感应强度为B,平面的面积为S,B与S的乘积定义为穿过该平面的磁通量。磁通对于电机的效率和性能有着重要影响。

什么是定子?

答:有刷或无刷电机中不旋转的部分。轮毂式有刷或无刷无齿电机的电机轴被称为定子,此类电机可称为内定子电机。例如,皖南电机定子的设计注重了稳定性和耐久性。

什么是转子?

答:有刷或无刷电机中旋转的部分。轮毂式有刷或无刷无齿电机的外壳称为转子,此类电机可称为外转子电机。转子的质量直接关系到电机的转速和扭矩。

什么是碳刷?

答:有刷电机中顶在换向器表面的部件,在电机转动时将电能通过换向器输送给线圈,因其主要成分是碳,故称为碳刷。碳刷的磨损是电机维护的一个重要方面。

什么是刷握?

答:在有刷电机中,用于盛装并保持碳刷位置的机械导槽。刷握的设计要确保碳刷能够稳定工作。

什么是换向器?

答:有刷电机中,具有相互绝缘的条状金属表面,随电机转子转动时,条状金属交替接触电刷的正负极,实现电机线圈电流方向的正负交替变化,完成有刷电机线圈的换相。

什么是相序?

答:无刷电机线圈的排列顺序。相序的正确性对于电机的正常工作至关重要。

什么是磁钢?

答:通常指高磁场强度的磁性材料,电动车电机多采用钕铁硼稀土磁钢。磁钢的性能直接影响电机的效率和扭矩。

什么是电动势?

答:由电机转子切割磁力线产生,方向与外加电源相反,因此称为反电动势。电动势是电机工作的基础。

什么是有刷电机?

答:电机工作时,线圈和换向器旋转,磁钢和碳刷不转,线圈电流方向的交替变化是通过随电机转动的换向器和电刷来完成的。有刷电机和无刷电机在电动车行业中的应用非常广泛。

什么是低速有刷电机?有何特点?

答:低速有刷电机指的是轮毂式低速大转矩无齿轮传动有刷直流电动机,定子上的磁钢为5~7对,转子电枢的槽数为39~57个。这类电机具有较好的散热性能。

有刷有齿电机的特点?

答:有刷电机中有电刷,其主要隐患是“电刷磨损”。有刷有齿电机是一种高速电机,启动时骑行者感觉动力强劲,且爬坡能力较强。

什么是无刷电机?

答:由于控制器提供不同电流方向的直流电,以达到电机内部线圈电流方向的交替变化。无刷电机的转子和定子之间没有电刷和换向器。

电机如何实现换相?

答:无刷或有刷电机在转动时,电机内部线圈的通电方向需要交替变换,从而达到电机能连续转动。有刷电机的换相靠换向器和电刷共同完成,无刷电机靠控制器来完成。

什么是缺相?

答:无刷电机或无刷控制器的三相电路中,有一相不能工作。缺相会导致电机抖动不能工作,或转动无力且噪音大。

电机常见的种类有哪几种?

答:常见的电机有:有刷有齿轮轮毂电机、有刷无齿轮轮毂电机、无刷有齿轮轮毂电机、无刷无齿轮轮毂电机、侧挂电机等。

揭秘电动车动力心脏:电机构造与性能全解析

从电机的种类上如何区分高低速电机?

答:A. 有刷有齿轮轮毂电机、无刷有齿轮轮毂电机属于高速电机;B. 有刷无齿轮轮毂电机、无刷无齿轮轮毂电机属于低速电机。

电机的功率如何定义?

答:电机的功率是指电机输出的机械能与电源提供的电能之比。选择合适的电机功率对于电动车的性能至关重要。

为什么要选择电机的功率?选择电机功率的意义何在?

答:电机额定功率的选择是一个非常重要且复杂的问题。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。

一般直流无刷电机为什么要有三个霍尔?

答:简要地说,直流无刷电机为了能转动,必须使定子线圈的磁场和转子永久磁体的磁场之间始终存在一定的角度。转子转动的过程也就是转子磁场方向改变的过程,为了使二者磁场存在角度,到一定的程度后,定子线圈的磁场方向必须改变。那么怎么知道要改变定子磁场的方向了呢?那就靠那三个霍尔了。

无刷电机霍尔的耗电量大致范围是多少?

答:无刷电机霍尔的耗电量大致范围是6mA-20mA不等。

一般电机在多高的温度下能够正常工作?电机*多能够承受多高的温度?

答:如果测量电机盖的温度超过环境温度25度以上时,表明电机的温升已经超出了正常的范围,一般电机温升应该在20度以下。一般电机线圈是由漆包线绕而成,而漆包线在温度高于150度左右时其漆膜会因为温度过高而脱落,造成线圈短路。

电机的温度应在20摄氏度以下,即电机端盖的温度超过环境温度应小于20摄氏度,但电机发热超过20摄氏度的原因是什么?

答:电机发热的直接原因是由于电流大引起的。一般可能是线圈短路或开路、磁钢退磁或电机效率低等造成,正常情况则是电机长时间大电流运转。

什么原因导致电机会发热?这是一个怎样的过程?

答:电机负载运行时,电机内有功率损耗,*终都将变成热能,这就会使电机温度升高,超过了周围环境温度。电机温度比环境温度高出的值称为升温。

一般电机允许的温升是多少?电机的温升对电机中的哪个部分影响*大?是怎么定义的?

答:电机负载运行时,从尽量发挥它的作用出发,所带负载即输出功率越大越好(若不考虑机械强度)。但是输出功率越大、损耗功率越大,温度越高。

环境温度随时间、地点而异,设计电机时规定取40摄氏度为我国标准环境温度。因此,绝缘材料或电机的允许温度减去40摄氏度即为允许温升,不同绝缘材料的允许温度是不一样的,按照允许温度的高低,电机常用的绝缘材料为A、E、B、F、H五种。

怎样测量无刷电机的相角?

答:接通控制器电源,由控制器给霍尔元件供电,就可以检测到无刷电机的相角了。

为什么任意一台直流无刷控制器和直流无刷电机不能随意接上就能正常转动起来?为什么直流无刷会有倒相序之说?

答:一般来说,直流无刷电机在实际运动中是这样一个过程:电机转动——转子磁场方向改变——当定子磁场方向和转子磁场方向的夹角到60度电角度时——霍尔信号改变——相线电流方向改变——定子磁场向前跨越60度电角度——定子磁场方向和转子磁场方向夹角为120度电角度——电机继续转动。

如果60度的无刷控制器用在120度的无刷电机上会有什么状况?反之又如何?

答:都会倒至缺相现象,不能正常转动;但捷能所采用的控制器是一种智能型无刷控制器,能够自动识别60度电机或120度电机,从而可以兼容适配两种电机,使得维修更换更加方便。

直流无刷控制器和直流无刷电机怎样能倒出正确的相序?

答:第一步要保证霍尔线的电源线和地线与控制器上相对应的线插好,而三个电机霍尔线与三个电机线对控制器的接法共有36种,*简单而笨的方法是每种状态逐一试验。

如何用120度无刷控制器控制60度电机?

答:在无刷电机霍尔信号线b相与控制器采样信号线之间加方向线路即可。

有刷高速电机和有刷低速电机有什么直观上的区别?

答:A. 高速电机有超越离合器,往一个方向转轻松,往另一个方向转费尽;低速电机双向转斗一样轻松。

B. 高速电机的车转动时噪音较大,低速电机转动噪音较小。有经验的人很容易凭耳朵识别。

什么是电机的额定运行状态?

答:在电机运行时,若各个物理量都与它的额定值一样,就称为额定运行状态,在额定运行状态下工作,电机能可靠运行,并具有*好的综合性能。

电机的额定转矩是怎么计算出来的?

答:电机轴上输出的额定转矩可以用T2n表示,其大小是输出的机械功率额定值除以转速的额定值,即T2n=Pn,其中Pn的单位为W、Nn的单位为r/min、T2n的单位是N.M。

电机的启动电流是怎么定义的?

答:一般要求电机的启动电流不能超过其额定电流的2~5倍,这也是为什么在对控制器上作限流保护的一个重要原因。

市场上销售的电机转速为什么越来越高?及有何影响?

答:供应商方面提速可以降低成本,同样是低速电机,速度高了线圈匝数就少了,也省了硅钢片,磁钢数目也少了,购买者认为高速就好。

揭秘电动车动力心脏:电机构造与性能全解析

出现电机异常发热情况怎么维修?

答:维修处理的方法一般为更换电机,或进行维修保养。

电机的空载电流大于参考表极限数据时表明电机出现了故障,产生的原因有哪些?怎么维修?

答:电机内部机械摩擦大;线圈局部短路;磁钢退磁;直流电机换向器积碳。维修处理的方法一般为更换电机,或更换碳刷,清理积碳。

各种电机的无故障*大极限空载电流是多少?

答:电机形式额定电压24V时额定电压36V时

侧挂电机2.2A 1.8A

高速有刷电机1.7A 1.0A

低速有刷电机1.0A 0.6A

高速无刷电机1.7A 1.0A

低速无刷电机1.0A 0.6A

电机空转电流如何测量?

答:将万用表置于20A档位,将红黑表笔串连接在控制器的电源输入端。打开电源,在电机不转的情况下,记录下此时万用表的*大电流A1。转动转把,使电机高速空载转动10s以上,等待电机转速稳定后,开始观察并记录此时万用表的*大数值A2。电机空载电流=A2-A1。

电动车常用电机的比较:

如何识别电机的好坏?关键看哪些参数?

答:主要是空载电流和骑行电流的大小,与正常值对比,及电机效率和扭矩的高低,以及电机的噪声、振动和发热量,*好的方法是用测功机测试效率曲线。

180W和250W电机有何区别?对控制器有何要求?

答:250W的骑行电流大,对控制器的功率余量及可靠性要求较高。

为什么在标准环境下,电动车的骑行电流会因电机的额定不同而不同?

答:众所周知,标准条件下,以额定负载160W来计算,在250W的直流电机上骑行电流为4—5A左右,而在350W直流电机上骑行电流略高一些。

为什么在同样的环境下,350W的电机要比250W的电机的电动车的续行里程短?

答:由于同样的环境下,350W电机的电动车骑行电流大,所以在电池一样的情况下,其续行里程会短。

对于电动助力车厂家应该怎么去选择电机?根据什么去选择电机?

答:对于电动车来说,其电机选择的*关键因素是电机额定功率的选择。

电机额定功率选择一般分为三个步骤:

第一步,计算负载功率P。

第二步,根据负载功率,预选电机的额定功率及其他。

第三步,校核预选电机。一般先校核发热温升,再校核过载能力,必要时校核启动能力。都通过了,预选的电机便选定了;通不过从第二步重新进行,直到通过为止。

切忌在满足负载的要求下,电机的额定功率越小越经济。

第二步做好后,要根据环境温度的不同进行温度校正,额定功率是在国家标准环境温度为40摄氏度前提下进行的。若环境温度常年都较低或都比较高,未来充分利用电机的容量,应对电机的额定功率进行修正。

总体来说,在环境温度确定的情况下,选择电动车的电机应根据电动车的骑行状态来定,电动车的骑行状态越能使电机接近额定工作状态越好,而电动车的骑行状态一般是根据路况而定的。如天津市路面平整,则小功率电机足够;如果要用较大功率的电机,则会造成能源的浪费,造成续行里程短。如果在重庆山路多,则适宜用功率较大的电机。

60度直流无刷电机比120度直流无刷电机更有劲,对吗?为什么?

答:从市场发现,在许多客户沟通的时候,普遍存在着这样一个误区!认为60度电机比120度有劲。我们认为这大概是生产60度无刷电机厂家的一种宣传。从无刷电机的原理上以及事实证明,其实60度电机也好,120度电机也罢!所谓度数只是用来告诉无刷控制器什么时候该让哪两根相线导通而已。

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