1.什么叫电机?
电机是将电池电能转换成机械能,驱动电动车车轮旋转的部件。
2.什么叫绕组?
电枢绕组是直流电机的核心部分,是铜质漆包线绕制的线圈。当电枢绕组在电机的磁场中旋转都会产生电动势。
3.什么叫磁场?
在永磁体或电流周围所发生的力场及凡是磁力所能达到的空间或磁力作用的范围。
4.什么叫磁场强度?
载有 1 安培电流的无限长导线在距离导线 1/2 米远处的磁场强度为 1A/m (安培 / 米,国际单位制 SI );在 CGS 单位制(厘米 - 克 - 秒)中,为纪念奥斯特对电磁学的贡献,定义载有 1 安培电流的无限长导线在距离导线 0.2 厘米远处的磁场强度为 10e (奥斯特),10e=1/4.103/m ,磁场强度通常用 H 表示。
5.什么叫安培定则?
用右手握住导线,让伸直的大拇指的方向跟电流方向一致,那么弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向。
磁通又叫磁通量:设在匀强磁场中有一个与磁场方向垂直的平面,磁场的磁感应强度为B,平面的面积为S,我们定义磁感应强度 B 与面积 S 的乘积,叫做穿过这个面的磁通量。
有刷或无刷电机工作时不转的部分。轮毂式有刷或无刷无齿电机的电机轴叫做定子,此种电机可以叫做内定子电机。
有刷或无刷电机工作时转动的部分。轮毂式有刷或无刷无齿电机的外壳叫做转子,此种电机可以叫外转子电机。
有刷电机里面顶在换相器表面,电机转动的时候,将电能通过转相器输送给线圈,由于其主要的成分是碳,称为碳刷,它是易磨损的。应定期维护更换,并清理积碳
在有刷电机里面盛装并保持碳刷位置的机械导槽。
有刷电机里面,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。
无刷电机线圈的排列顺序。
一般用于称呼高磁场强度的磁性材料,电动车电机都采用钕铁錋稀土磁钢。
由电机的转子切割磁力线而产生,其方向与外加电源相反,故称为反电动势。
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靠随电机转动的换向器和电刷来完成的。在电动车行业有刷电机分为高速有刷电机和低速有刷电机。有刷电机和无刷电机有很多区别,从字上可以看出有刷电机有碳刷,无刷电机没有碳刷。
在电动车行业中,低速有刷电机是指轮毂式低速大转矩无齿轮传动有刷直流电动机,电机定转子相对转速就是车轮的转速。定子上的磁钢为 5~7 对,转子电枢的槽数为 39~57个。由于电枢绕组固定在轮子外壳内,借助转动的外壳,热量容易散发。转动的外壳又编织着 36 根辐条,更有利热的传导。技成培训微信号值得你关注!
有刷电机中因为有电刷,其主要隐患就是“电刷磨损”,用户应该注意到有刷电机又分为有齿和无齿两种。目前许多厂家选用有刷有齿电机,它是一种高速电机,所谓“有齿”就是通过齿轮减速机构,将电机转速调低(因国标规定电动车时速不得超过 20 公里,故电机转速应在 170转/每分钟左右)。
由于控制器提供不同电流方向的直流电,来达到电机里面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。
无刷或有刷电机在转动时,电机里面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相器和电刷共同完成,无刷电机靠控制器来完成
无刷电机或无刷控制器的三相电路中,有一相不能工作。缺相分主相位缺相和霍尔缺相。表现为电机抖动不能工作,或转动无力且噪音大。控制器在缺相状态下工作是很容易烧毁的。
常见的电机有:有刷有齿轮毂电机、有刷无齿轮毂电机、无刷有齿轮毂电机、无刷无齿轮毂电机、侧挂电机等。
A 有刷有齿轮毂电机、无刷有齿轮毂电机属于高速电机;B 有刷无齿轮毂电机、无刷无齿轮毂电机属于低速电机。
电机的功率是指电机所输出的机械能与电源所提供的电能之比。
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。
简要的说,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。可以认为那三个霍尔肩负着告诉控制器何时改变电流方向的任务。
无刷电机霍尔的耗电量大致范围是 6mA-20mA 不等。
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。当线圈温度在 150 度以上时电机外壳所表现出的温度在 100 度左右,所以如果以其外壳温度为依据则电机所承受的最高温度为 100 度。
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。
电机负载运行时电机内有功率损耗,最终都将变成热能,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。一旦有了升温,电机就要向周围散热;温度越高、散热越快。当电机单位时间发出的热量等于散出的热量时,电机温度不再增加,而保持着一个稳定不变的温度,即处于发热与散热平衡的状态。
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。我们知道,电机内耐温最薄弱的东西是绝缘材料,如漆包线。绝缘材料耐温有个限度,在这个限度内,绝缘材料的物理、化学、机械、电气等各方面性能都很稳定,其工作寿命一般约为 20 年。
B 用提高了耐热性能的有机漆作粘合剂的云母、石棉、和玻璃纤维组合物 130 90
F 用耐热优良的环氧树脂粘合或浸渍的云母、石棉和玻璃纤维组合物 155 115
H 用硅有树脂粘合或浸渍的云母、石棉或玻璃纤维组合物,硅有橡胶 180 140
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。方法如下:用万能表的 +20V 直流电压档,并将红表笔接 +5V 线,黑笔分别测量三个引线的高低电压,按 60 度及 120 度电机的换相表对照即可。
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。
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,从而可以兼容适配二种电机,使得维修更换更加方便。
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,最简单而笨的方法是每种状态逐一试验。换接时可以不断电进行,但一定要仔细,也要有一定的次序。要注意每次拧转不要太大,如果电机转动不顺利,则这种状态就是不对的,转把拧的太大就有损控制器,如果出现反转的情况,在知道控制器的相序的情况下就是把控制器霍尔线 a 、 c 互换,点击线 A 相与 B 相互换,即可倒为正转。最后验证接得正确方法是大电流运转时正常。
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。
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。
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,电机能可靠的运行,并具有最好的综合性能。
点击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交速度的额定值,即 T2n=Pn 其中 Pn 的单位为 W、Nn 的单位为 r/min、 T2n 单位是 N.M, 如果 PNM 单位用 KN ,系数 9.55 改为 9550 。
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。
供应商方面提速可以降低成本,同样是低速点击,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。
维修处理的方法一般为更换电机,或进行维修保。
点击内部机械摩擦大;线圈局部短路;磁钢退磁;直流电机换相器积碳。维修处理的方法一般那为更换电机,或更换碳刷,清理积碳。
以下分别对应电机形式、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
将万用表置于 20A 档位,将红黑表笔窜连接在控制器的电源输入端。打开电源,再电机不转的情况下,记录下此时万用表的最大电流 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最大数值 A2 。电机空载电流 =A2-A1 。
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,最好的方法是用测功机测试效率曲线。
250W 的骑行电流大,对控制器的功率余量及可靠性要求较高。
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。
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。
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