技術(shù)篇：電動(dòng)車電機(jī)原理大全,！

1.什么叫電機(jī),？

答：電機(jī)是將電池電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能,，驅(qū)動(dòng)電動(dòng)車車輪旋轉(zhuǎn)的部件。

2.什么叫繞組,？

答：電樞繞組是直流電機(jī)的核心部分,，是銅質(zhì)漆包線繞制的線圈。當(dāng)電樞繞組在電機(jī)的磁場(chǎng)中旋轉(zhuǎn)都會(huì)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì),。

3.什么叫磁場(chǎng),？

答：在永磁體或電流周圍所發(fā)生的力場(chǎng)及凡是磁力所能達(dá)到的空間或磁力作用的范圍。

4.什么叫磁場(chǎng)強(qiáng)度,？

答：定義載有 1 安培電流的無限長(zhǎng)導(dǎo)線在距離導(dǎo)線 1/2 米遠(yuǎn)處的磁場(chǎng)強(qiáng)度為 1A/m （安培 / 米,，國(guó)際單位制 SI ）；在 CGS 單位制（厘米 - 克 - 秒）中,，為紀(jì)念?yuàn)W斯特對(duì)電磁學(xué)的貢獻(xiàn),，定義載有 1 安培電流的無限長(zhǎng)導(dǎo)線在距離導(dǎo)線 0.2 厘米遠(yuǎn)處的磁場(chǎng)強(qiáng)度為 10e （奧斯特）， 10e=1/4.103/m ,，磁場(chǎng)強(qiáng)度通常用 H 表示,。

5.什么叫安培定則？

答：用右手握住導(dǎo)線,，讓伸直的大拇指的方向跟電流方向一致,，那么彎曲的四指所指的方向就是磁感線的環(huán)繞方向。

6.什么叫磁通,？

答：磁通又叫磁通量：設(shè)在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一個(gè)與磁場(chǎng)方向垂直的平面,，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B ，平面的面積為 S ,，我們定義磁感應(yīng)強(qiáng)度 B 與面積 S 的乘積,，叫做穿過這個(gè)面的磁通量。

7.什么是定子,？

答：有刷或無刷電機(jī)工作時(shí)不轉(zhuǎn)的部分,。輪轂式有刷或無刷無齒電機(jī)的電機(jī)軸叫做定子,，此種電機(jī)可以叫做內(nèi)定子電機(jī)。

8.什么是轉(zhuǎn)子,？

答：有刷或無刷電機(jī)工作時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)的部分,。輪轂式有刷或無刷無齒電機(jī)的外殼叫做轉(zhuǎn)子，此種電機(jī)可以叫外轉(zhuǎn)子電機(jī),。

9.什么叫碳刷,？

答：有刷電機(jī)里面頂在換相器表面，電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)候,，將電能通過轉(zhuǎn)相器輸送給線圈,，由于其主要的成分是碳，稱為碳刷,，它是易磨損的,。應(yīng)定期維護(hù)更換，并清理積碳,。

10.什么是刷握,？

答：在有刷電機(jī)里面盛裝并保持碳刷位置的機(jī)械導(dǎo)槽。

11.什么是換相器,？

答：有刷電機(jī)里面,，具有相互絕緣的條狀金屬表面，隨電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),，條狀金屬交替接觸電刷的正負(fù)極,，實(shí)現(xiàn)電機(jī)線圈電流方向的正負(fù)交替變化，完成有刷電機(jī)線圈的換相,。

12.什么是相序,？

答：無刷電機(jī)線圈的排列順序。

13.什么是磁鋼,？

答：一般用于稱呼高磁場(chǎng)強(qiáng)度的磁性材料,，電動(dòng)車電機(jī)都采用釹鐵錋稀土磁鋼。

14.什么叫電動(dòng)勢(shì),？

答：由電機(jī)的轉(zhuǎn)子切割磁力線而產(chǎn)生,，其方向與外加電源相反，故稱為反電動(dòng)勢(shì),。

15.什么是有刷電機(jī)？

答：電機(jī)工作時(shí),，線圈和換向器旋轉(zhuǎn),，磁鋼和碳刷不轉(zhuǎn)，線圈電流方向的交替變化是靠隨電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的換向器和電刷來完成的,。在電動(dòng)車行業(yè)有刷電機(jī)分為高速有刷電機(jī)和低速有刷電機(jī),。有刷電機(jī)和無刷電機(jī)有很多區(qū)別,，從字上可以看出有刷電機(jī)有碳刷，無刷電機(jī)沒有碳刷

16.什么是低速有刷電機(jī),？有何特點(diǎn),？

答：在電動(dòng)車行業(yè)中，低速有刷電機(jī)是指輪轂式低速大轉(zhuǎn)矩?zé)o齒輪傳動(dòng)有刷直流電動(dòng)機(jī),，電機(jī)定轉(zhuǎn)子相對(duì)轉(zhuǎn)速就是車輪的轉(zhuǎn)速,。定子上的磁鋼為 5~7 對(duì)，轉(zhuǎn)子電樞的槽數(shù)為 39~57 個(gè),。由于電樞繞組固定在輪子外殼內(nèi),，借助轉(zhuǎn)動(dòng)的外殼，熱量容易散發(fā),。轉(zhuǎn)動(dòng)的外殼又編織著 36 根輻條,，更有利熱的傳導(dǎo)。

17.有刷有齒電機(jī)的特點(diǎn),？

答：有刷電機(jī)中因?yàn)橛须娝?，其主要隱患就是“電刷磨損”，用戶應(yīng)該注意到有刷電機(jī)又分為有齒和無齒兩種,。目前許多廠家選用有刷有齒電機(jī),，它是一種高速電機(jī)，所謂“有齒”就是通過齒輪減速機(jī)構(gòu),，將電機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)低（因國(guó)標(biāo)規(guī)定電動(dòng)車時(shí)速不得超過 20 公里,，故電機(jī)轉(zhuǎn)速應(yīng)在 170 轉(zhuǎn) / 每分鐘左右）。由于是高速電機(jī)通過齒輪減速,，其特點(diǎn)是啟動(dòng)時(shí)騎行者感覺動(dòng)力強(qiáng)勁,，而且爬坡能力較強(qiáng)。但是電動(dòng)輪轂是封閉的,，只是在出廠前加注了潤(rùn)滑劑,，用戶很難進(jìn)行日常保養(yǎng)，而且齒輪本身也有機(jī)械磨損,，一年左右因潤(rùn)滑不足導(dǎo)致齒輪磨損加劇,，噪音增大，使用時(shí)電流也增大,，影響電機(jī)和電池壽命,。

18.什么是無刷電機(jī)？

答：由于控制器提供不同電流方向的直流電,，來達(dá)到電機(jī)里面線圈電流方向的交替變化,。無刷電機(jī)的轉(zhuǎn)子和定子之間沒有電刷和換向器。

19.電機(jī)如何實(shí)現(xiàn)換相 ?

答：無刷或有刷電機(jī)在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),，電機(jī)里面線圈的通電方向需要交替變換,，從而達(dá)到電機(jī)能連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng),。有刷電機(jī)的換相靠換相器和電刷共同完成，無刷電機(jī)靠控制器來完成,。

20.什么是缺相,？

答：無刷電機(jī)或無刷控制器的三相電路中，有一相不能工作,。缺相分主相位缺相和霍爾缺相,。表現(xiàn)為電機(jī)抖動(dòng)不能工作，或轉(zhuǎn)動(dòng)無力且噪音大,?？刂破髟谌毕酄顟B(tài)下工作是很容易燒毀的。

21.電機(jī)常見的種類有哪幾種,？

答：常見的電機(jī)有：有刷有齒輪轂電機(jī),、有刷無齒輪轂電機(jī)、無刷有齒輪轂電機(jī),、無刷無齒輪轂電機(jī),、側(cè)掛電機(jī)等。

22.從電機(jī)的種類上怎么區(qū)分是高低速電機(jī),？

答： A 有刷有齒輪轂電機(jī),、無刷有齒輪轂電機(jī)屬于高速電機(jī)；

B 有刷無齒輪轂電機(jī),、無刷無齒輪轂電機(jī)屬于低速電機(jī),。

23.電機(jī)的功率是怎么定義的？

答：電機(jī)的功率是指電機(jī)所輸出的機(jī)械能與電源所提供的電能之比,。

24.為什么要選擇電機(jī)的功率,？選擇電機(jī)功率的意義何在？

答：電機(jī)額定功率的選擇是一個(gè)很重要很復(fù)雜的問題,。負(fù)載時(shí),，如果電機(jī)額定功率過大，電機(jī)就經(jīng)常處于輕載運(yùn)行,，電機(jī)本身的容量得不到充分的發(fā)揮,，變成“大馬拉小車”，同時(shí)電機(jī)運(yùn)行效率低,、性能不好,，都會(huì)增加運(yùn)行費(fèi)用。反過來,，電機(jī)額定功率要求得小,，那便是“小馬拉大車”，電機(jī)電流超過額定電流,，電機(jī)內(nèi)耗損加大,，效率低時(shí)小事，重要的是影響電機(jī)的壽命,，即使過載不多,，電機(jī)的壽命也會(huì)減少較多；過載較多,，會(huì)破壞電機(jī)絕緣材料的絕緣性能甚至燒毀,。當(dāng)然，電機(jī)額定功率小,，可能根本就拖動(dòng)不了負(fù)載,，會(huì)使電機(jī)長(zhǎng)時(shí)間于啟動(dòng)狀態(tài)而過熱損壞。所以應(yīng)該嚴(yán)格按照電動(dòng)車運(yùn)行情況選定電機(jī)額定功率,。

25.一般直流無刷電機(jī)為什么要有三個(gè)霍爾,？

答：簡(jiǎn)要的說，直流無刷電機(jī)為了能轉(zhuǎn)動(dòng),，必須使定子線圈的磁場(chǎng)和轉(zhuǎn)子永久磁體的磁場(chǎng)之間始終存在一定的角度,。轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的過程也就是轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)方向改變的過程，為了使二者磁場(chǎng)存在角度,，到一定的程度后,，定子線圈的磁場(chǎng)方向必須改變。那么怎么知道要改變定子磁場(chǎng)的方向了呢,？那就靠那三個(gè)霍爾了,。可以認(rèn)為那三個(gè)霍爾肩負(fù)著告訴控制器何時(shí)改變電流方向的任務(wù),。

26.無刷電機(jī)霍爾的耗電量大致范圍多少,？

答：無刷電機(jī)霍爾的耗電量大致范圍是 6m A-20m A 不等。

27一般電機(jī)在多高的溫度下能夠正常工作,？電機(jī)最多能夠承受多高的溫度,？

答：如果測(cè)量電機(jī)蓋的溫度超過環(huán)境溫度 25 度以上時(shí)，表明電機(jī)的溫升已經(jīng)超出了正常的范圍,，一般電機(jī)溫升應(yīng)該在 20 度以下,。一般電機(jī)線圈是由漆包線繞而成，而漆包線在溫度高于 150 度左右時(shí)其漆膜會(huì)因?yàn)闇囟冗^高而脫落,，造成線圈短路,。當(dāng)線圈溫度在 150 度以上時(shí)電機(jī)外殼所表現(xiàn)出的溫度在 100 度左右，所以如果以其外殼溫度為依據(jù)則電機(jī)所承受的最高溫度為 100 度,。

28.電機(jī)的溫度應(yīng)在 20 攝氏度以下,，即電機(jī)端蓋的溫度超過環(huán)境溫度應(yīng)小于 20 攝氏度，但電機(jī)發(fā)熱超過 20 攝氏度的原因是什么,？

答：電機(jī)發(fā)熱的直接原因是由于電流大引起的,。一般可能是線圈短路或開路,、磁鋼退磁或電機(jī)效率低等造成，正常情況則是電機(jī)長(zhǎng)時(shí)間大電流運(yùn)轉(zhuǎn),。

29.什么原因?qū)е码姍C(jī)會(huì)發(fā)熱,？這是一個(gè)怎樣的過程？

答：電機(jī)負(fù)載運(yùn)行時(shí)電機(jī)內(nèi)有功率損耗,，最終都將變成熱能,，這就會(huì)使電機(jī)溫度升高，超過了周圍環(huán)境溫度,。電機(jī)溫度比環(huán)境溫度高出的值稱為升溫,。一旦有了升溫，電機(jī)就要向周圍散熱,；溫度越高,、散熱越快。當(dāng)電機(jī)單位時(shí)間發(fā)出的熱量等于散出的熱量時(shí),，電機(jī)溫度不再增加,，而保持著一個(gè)穩(wěn)定不變的溫度，即處于發(fā)熱與散熱平衡的狀態(tài),。

30.一般點(diǎn)擊允許溫升是多少,？電機(jī)的溫升對(duì)電機(jī)中的哪個(gè)部分影響最大？是怎么定義的,？

答：電機(jī)負(fù)載運(yùn)行時(shí),，從盡量發(fā)揮它的作用出發(fā)，所帶負(fù)載即輸出功率越大越好（若不考慮機(jī)械強(qiáng)度）,。但是輸出功率越大,、損耗功率越大，溫度越高,。我們知道,，電機(jī)內(nèi)耐溫最薄弱的東西是絕緣材料，如漆包線,。絕緣材料耐溫有個(gè)限度,，在這個(gè)限度內(nèi)，絕緣材料的物理,、化學(xué),、機(jī)械、電氣等各方面性能都很穩(wěn)定,，其工作壽命一般約為 20 年,。超過這個(gè)限度，絕緣材料的壽命就急劇縮短，甚至?xí)龤?。這個(gè)溫度限度,，稱為絕緣材料的允許溫度。絕緣材料的允許溫度,，就是電機(jī)的允許溫度,；

絕緣材料的壽命，一般就是電機(jī)的壽命,。環(huán)境溫度隨時(shí)間、地點(diǎn)而異,，設(shè)計(jì)電機(jī)時(shí)規(guī)定取 40 攝氏度為我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境溫度,。因此絕緣材料或電機(jī)的允許溫度減去 40 攝氏度即為允許溫升，不同絕緣材料的允許溫度是不一樣的,，按照允許溫度的高低,，電機(jī)常用的絕緣材料為 A 、 E ,、 B ,、 F 、 H 五種,。按環(huán)境溫度為 40 攝氏度計(jì)算,，這五種絕緣材料及其允許溫度和允許溫升如下表所示：

31怎樣測(cè)量無刷電機(jī)的相角,？

答：接通控制器電源,，由控制器給霍爾元件供電，就可以檢測(cè)到無刷電機(jī)的相角了,。方法如下：用萬能表的 +20V 直流電壓檔,，并將紅表筆接 +5V 線，黑筆分別測(cè)量三個(gè)引線的高低電壓，按 60 度及 120 度電機(jī)的換相表對(duì)照即可,。

32.為什么任意一臺(tái)直流無刷控制器和直流無刷電機(jī)不能隨意接上就能正常轉(zhuǎn)動(dòng)起來,？為什么直流無刷會(huì)有倒相序之說？

答：一般來說直流無刷電機(jī)在實(shí)際運(yùn)動(dòng)中是這樣一個(gè)過程：電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng) ---- 轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)方向改變 ---- 當(dāng)定子磁場(chǎng)方向和轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)方向的夾角到 60 度電角度時(shí) ---- 霍爾信號(hào)改變 ---- 相線電流方向改變 ---- 定子磁場(chǎng)向前跨越 60 度電角度 ---- 定子磁場(chǎng)方向和轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)方向夾角為 120 度電角度 ---- 電機(jī)繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng),。這樣我們就明白了,，霍爾有六種正確的狀態(tài)。當(dāng)特定的霍爾告訴控制器時(shí),，控制器就有特定的相線輸出狀態(tài),。所以倒相序就是要完成這樣的一個(gè)任務(wù)，就是使定子的電角度始終按一個(gè)方向以 60 度電角度步進(jìn),。

33如果 60 度的無刷控制器用在 120 度的無刷電機(jī)上會(huì)有什么狀況,？反之又如何？

答：都會(huì)倒至缺相現(xiàn)象,，不能正常轉(zhuǎn)動(dòng),；但捷能所采用的控制器是一種智能型無刷控制器能夠自動(dòng)識(shí)別 60 度電機(jī)或 120 度電機(jī)，從而可以兼容適配二種電機(jī),，使得維修更換更加方便,。

34.直流無刷控制器和直流無刷電機(jī)怎樣能倒出正確的相序？

答：第一步要保證霍爾線的電源線和地線與控制器上相對(duì)應(yīng)的線插好,，而三個(gè)電機(jī)霍爾線與三個(gè)電機(jī)線對(duì)控制器的接法共有 36 種,，最簡(jiǎn)單而笨的方法是每種狀態(tài)逐一試驗(yàn)。換接時(shí)可以不斷電進(jìn)行,，但一定要仔細(xì),，也要有一定的次序。要注意每次擰轉(zhuǎn)不要太大,，如果電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)不順利,，則這種狀態(tài)就是不對(duì)的，轉(zhuǎn)把擰的太大就有損控制器,，如果出現(xiàn)反轉(zhuǎn)的情況,，在知道控制器的相序的情況下就是把控制器霍爾線 a 、 c 互換,，點(diǎn)擊線 A 相與 B 相互換,，即可倒為正轉(zhuǎn)。最后驗(yàn)證接得正確方法是大電流運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)正常,。

35.如何用 120 度無刷控制器控制 60 度電機(jī),？

答：在無刷電機(jī)霍爾信號(hào)線 b 相與控制器采樣信號(hào)線之間加方向線路即可。

36.有刷高速電機(jī)和有刷低速電機(jī)有什么直觀上的區(qū)別,？

答： A. 高速電機(jī)有超越離合器,，往一個(gè)方向轉(zhuǎn)輕松，往另一個(gè)方向轉(zhuǎn)費(fèi)盡；低速電機(jī)雙向轉(zhuǎn)斗一樣輕松,。

B. 高速電機(jī)的車轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)噪音較大,，低速電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)噪音較小。有經(jīng)驗(yàn)的人很容易憑耳朵識(shí)別,。

37.什么是電機(jī)的額定運(yùn)行狀態(tài),？

答：在電機(jī)運(yùn)行時(shí)，若各個(gè)物理量都與它的額定值一樣,，就稱為額定運(yùn)行狀態(tài),，在額定運(yùn)行狀態(tài)下工作，電機(jī)能可靠的運(yùn)行,，并具有最好的綜合性能,。

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