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電動(dòng)�(chē)電機(jī)
閱讀�3637�(shí)間:2017-03-23 14:13:44

名片

    根據(jù)其使用環(huán)境與使用頻率的不�,形式也不同。不同形式的電機(jī)其特�(diǎn)也不一�。目前電�(dòng)�(chē)電機(jī)普遍采用永磁直流電機(jī)。電�(dòng)�(chē)電機(jī)按照電機(jī)的通電形式�(lái)�,可分為有刷電機(jī)和無(wú)刷電�(jī)兩大�(lèi);按照電�(jī)總成的機(jī)械結(jié)�(gòu)�(lái)分,一般分為“有齒”(電機(jī)�(zhuǎn)速高,需要經(jīng)�(guò)齒輪減速)和“無(wú)齒”(電機(jī)扭矩輸出不經(jīng)�(guò)任何減速)兩大�(lèi)�

組成�(jié)�(gòu)

    1.永磁式直流電�(jī)�
    由定子磁極、轉(zhuǎn)�、電�、外殼等組成�
    定子磁極采用永磁體(磁鋼),有鐵氧體、鋁鎳鈷、釹鐵硼等材料。按其結(jié)�(gòu)形式可分為圓筒型和瓦塊型等幾��
    �(zhuǎn)子一般采用硅鋼片疊壓而成,漆包線繞在�(zhuǎn)子鐵心的兩槽之間(三槽即有三�(gè)繞組�,其各接頭分別焊在換向器的金屬片上�
    電刷是連接電源與轉(zhuǎn)子繞組的�(dǎo)電部�,具備導(dǎo)電與耐磨兩種性能。永磁電�(jī)的電刷使用單性金屬片或金屬石墨電刷、電化石墨電��
    2.�(wú)刷直流電�(jī)�
    由永磁體�(zhuǎn)�、多極繞組定�、位置傳感器等組��
    �(wú)刷直流電�(jī)的特�(diǎn)是無(wú)�,采用半�(dǎo)體開(kāi)�(guān)器件(如霍爾元件)來(lái)�(shí)�(xiàn)電子換向的,即用電子�(kāi)�(guān)器件代替?zhèn)鹘y(tǒng)的接觸式換向器和電刷。它具有可靠性高、無(wú)換向火花、機(jī)械噪聲低等優(yōu)�(diǎn)�
    位置傳感器按�(zhuǎn)子位置的變化,沿著一定次�?qū)Χㄗ永@組的電流�(jìn)行換流(即檢�(cè)�(zhuǎn)子磁極相�(duì)定子繞組的位置,并在確定的位置處�(chǎn)生位置傳感信�(hào),經(jīng)信號(hào)�(zhuǎn)換電路處理后去控制功率開(kāi)�(guān)電路,按一定的邏輯�(guān)系�(jìn)行繞組電流切換)�
    3.高速永磁無(wú)刷電�(jī)�
    由定子鐵�、磁鋼轉(zhuǎn)�、太�(yáng)�、減速離合器、輪轂外殼等組成�
    電機(jī)蓋子上面可以裝上霍爾傳感�,用以測(cè)��
    位置傳感器有磁敏�、光電式和電磁式三種�(lèi)��
    采用磁敏式位置傳感器的無(wú)刷直流電�(dòng)�(jī),其磁敏傳感器件(例如霍爾元�、磁敏二極管、磁敏詁極管、磁敏電阻器�?qū)S眉呻娐返龋┭b在定子組件上,用�(lái)檢測(cè)永磁�、轉(zhuǎn)子旋�(zhuǎn)�(shí)�(chǎn)生的磁場(chǎng)變化。電�(dòng)汽車(chē)多用的是霍爾元件�
    采用光電式位置傳感器的無(wú)刷直流電�(dòng)�(jī),在定子組件上按一定位置配置了光電傳感器件,轉(zhuǎn)子上裝有遮光�,光源為�(fā)光二極管或小燈泡。轉(zhuǎn)子旋�(zhuǎn)�(shí),由于遮光板的作用,定子上的光敏元器件將�(huì)按一定頻率間歇間生脈沖信�(hào)�
    采用電磁式位置傳感器的無(wú)刷直流電�(dòng)�(jī),是在定子組件上安裝有電磁傳感器部件(例如耦合變壓�、接近開(kāi)�(guān)、LC諧振電路等),當(dāng)永磁體轉(zhuǎn)子位置發(fā)生變化時(shí),電磁效�(yīng)將使電磁傳感器產(chǎn)生高頻調(diào)制信�(hào)(其幅值隨�(zhuǎn)子位置而變化)�
    定子繞組的工作電壓由位置傳感器輸出控制的電子�(kāi)�(guān)電路提供�

�(shè)備分�(lèi)

    用于電動(dòng)汽車(chē)的驅(qū)�(dòng)電機(jī)與常�(guī)的工�(yè)電機(jī)不同。電�(dòng)汽車(chē)的驅(qū)�(dòng)電機(jī)通常要求頻繁的啟�(dòng)/停車(chē)、加�/減速,低速或爬坡�(shí)要求高轉(zhuǎn)�,高速行駛時(shí)要求低轉(zhuǎn)矩,并要求變速范圍大。而工�(yè)電機(jī)通常�(yōu)化在額定的工作點(diǎn)。因�,電�(dòng)汽車(chē)�(qū)�(dòng)電機(jī)比較�(dú)特,�(yīng)單獨(dú)歸為一�(lèi)�
    �(duì)�(wú)刷電�(jī)而言,根�(jù)電機(jī)是否具有位置傳感�,又分為有位置傳感器�(wú)刷電�(jī)和無(wú)位置傳感器無(wú)刷電�(jī)。對(duì)于無(wú)位置傳感器的�(wú)刷電�(jī),必須要先將�(chē)用腳蹬起�(lái),等電機(jī)具有一定的旋轉(zhuǎn)速度以后,控制器才能�(shí)別到�(wú)刷電�(jī)的相�,然后控制器才能�(duì)電機(jī)供電。由于無(wú)位置傳感器無(wú)刷電�(jī)不能�(shí)�(xiàn)零速度啟動(dòng),所以在2000年以后生�(chǎn)的電�(dòng)�(chē)上用得較少。電�(dòng)�(chē)行業(yè)�(nèi)使用的無(wú)刷電�(jī),普遍采用有位置傳感器無(wú)刷電�(jī)。旋�(zhuǎn)180°,線圈不�(dòng),霍耳元件感�(yīng)到S極磁�(chǎng),此�(shí)P1與R2截止,P2與R1�(dǎo)通,可以看到電流i’從電池正極�(jīng)�(guò)R1、線圈、P2流到電池�(fù)�。通電線圈中的A�(diǎn)的電流i’方向是指向接線頭的方向(矢量方向與i’矢量方向相反),磁鋼受到線圈的反作用力,一樣產(chǎn)生向逆時(shí)�?lè)较虻男D(zhuǎn)力矩。電�(dòng)�(chē)用無(wú)刷電�(jī)的磁鋼數(shù)量比較多,線圈一般有3�,每組線圈都有相�(yīng)的霍耳元�(3相線圈有3�(gè)霍耳元�),這樣電機(jī)旋轉(zhuǎn)�(shí)就更平穩(wěn),效率更高。當(dāng)磁鋼旋轉(zhuǎn)�(shí),霍耳元件感�(yīng)到磁�(chǎng)方向變化后給出相�(yīng)控制信號(hào),無(wú)刷控制器根據(jù)此信�(hào)控制著上3路與�3路功率管的導(dǎo)通與截止

�(chǎn)品對(duì)�

    有刷電機(jī)、無(wú)刷電�(jī)的比�
    有刷電機(jī)與無(wú)刷電�(jī)的通電原理上的區(qū)別:有刷電機(jī)是由碳刷與換向器�(jìn)行機(jī)械換�,無(wú)刷電�(jī)是靠霍耳元件感�(yīng)信號(hào)由控制器完成電子換向�
    有刷電機(jī)和無(wú)刷電�(jī)的通電原理不一�,其�(nèi)部結(jié)�(gòu)也不一樣。對(duì)輪轂式電�(jī)而言,電�(jī)力矩的輸出方式(是否�(jīng)�(guò)齒輪減速機(jī)�(gòu)減速)不一�,其�(jī)械結(jié)�(gòu)也不一樣�
    1、常�(jiàn)高速有刷電�(jī)的內(nèi)部機(jī)械結(jié)�(gòu)。這種輪轂式電�(jī)由內(nèi)置高速有刷電�(jī)�、減速齒輪組、超越離合器、輪轂端蓋等部件組成。高速有刷有齒輪轂式電機(jī)屬于�(nèi)�(zhuǎn)子電�(jī)�
    2、常�(jiàn)低速有刷電�(jī)的內(nèi)部機(jī)械結(jié)�(gòu)。這種輪轂式電�(jī)由碳�、換相器、電�(jī)�(zhuǎn)子、電�(jī)定子、電�(jī)�、電�(jī)端蓋、軸承等部件組成。低速有刷無(wú)齒輪轂式電機(jī)屬于外轉(zhuǎn)子電�(jī)�
    3、常�(jiàn)高速無(wú)刷電�(jī)的內(nèi)部機(jī)械結(jié)�(gòu)。這種輪轂式電�(jī)由內(nèi)置高速無(wú)刷電�(jī)�、行星摩擦滾�、超載離合器、輸出法�、端�、輪轂外殼等部件組成。高速無(wú)刷有齒輪轂電�(jī)屬于�(nèi)�(zhuǎn)子電�(jī)�
    4、常�(jiàn)低速無(wú)刷電�(jī)的內(nèi)部機(jī)械結(jié)�(gòu)。這種輪轂式電�(jī)由電�(jī)�(zhuǎn)�、電�(jī)定子、電�(jī)�、電�(jī)端蓋、軸承等部件組成。低速無(wú)刷無(wú)齒輪轂式電機(jī)屬于外轉(zhuǎn)子電�(jī)�
    主要特�
    �(wú)刷直流電�(dòng)�(jī)之所以被廣泛�(yīng)用于電動(dòng)�(chē),是�?yàn)樗c傳統(tǒng)的有刷直流電�(dòng)�(jī)相比具有以下二方面的�(yōu)�(shì)�
    �1)壽命長(zhǎng)、免維護(hù)、可靠性高。在有刷直流電動(dòng)�(jī)中,由于電機(jī)�(zhuǎn)速較�,電刷和換向器磨損較�,一般工�1000小時(shí)左右就需更換電刷。另外其減速齒輪箱的技�(shù)難度較大,特別是傳動(dòng)齒輪的潤(rùn)滑問(wèn)題,是目前有刷方案中比較大的難題。所以有刷電�(jī)就存在噪聲大、效率低、易�(chǎn)生故障等�(wèn)�。因此無(wú)刷直流電�(dòng)�(jī)的優(yōu)�(shì)很明��
    �2)效率高、節(jié)�。一般而言,因�(wú)刷直流電�(dòng)�(jī)�(méi)有機(jī)械換向的磨擦損耗及齒輪箱的消�,以及調(diào)速電路損�,效率�??筛�?5%,但考慮到實(shí)際設(shè)�(jì)中的�?xún)r(jià)�,為減少材料消�,一般設(shè)�(jì)�76%。而有刷直流電�(dòng)�(jī)的效率由于齒輪箱和超越離合器的消�,通常�70%左右�

操作方法

   在電�(dòng)自行�(chē)行業(yè),電�(jī)一般指電機(jī)總成,包括電�(jī)�、減速機(jī)�(gòu)�。下面我們講的電�(dòng)自行�(chē)均指電機(jī)總成�
    一、電�(jī)的拆�
    拆卸電機(jī)之前�(yīng)首先拔開(kāi)電機(jī)與控制器的引線,此時(shí)一定要記錄下電�(jī)引線顏色與控制器引線顏色的一一�(duì)�(yīng)�(guān)�。打�(kāi)電機(jī)端蓋之前�(yīng)先清潔操作場(chǎng)�,以防止雜物被吸在電�(jī)�(nèi)的磁鋼上。做好端蓋與輪轂相對(duì)位置的標(biāo)�。注意:一定要按對(duì)角順序松�(dòng)螺釘,以免電�(jī)外殼變形。電�(jī)�(zhuǎn)子與定子的徑向間隙叫氣隙(空氣間隙),一般電�(jī)的氣隙在0.25-0.8mm之間。當(dāng)拆卸完電�(jī)排除了電�(jī)故障之后,一定要按原�(lái)的端蓋記�(hào)�(jìn)行裝�,這樣可以防止二次裝配后的掃膛�(xiàn)��
    �、電�(jī)�(nèi)齒輪的潤(rùn)�
    如果有刷有齒輪轂電機(jī)與無(wú)刷有齒輪轂電�(jī)�(yùn)行的噪音�(kāi)始變�,或者更換了電機(jī)�(nèi)的齒�,應(yīng)將齒輪所有齒面涂�(mǎn)�(rùn)滑脂,一般使�3�(hào)�(rùn)滑脂或廠家指定的�(rùn)滑油�
    電動(dòng)�(chē)電機(jī)
    電動(dòng)�(chē)電機(jī)
    �、電�(jī)的組�
    在組裝有刷電�(jī)之前,請(qǐng)檢查刷握里面彈簧的彈�,檢查碳刷與刷握是否有碰�,檢查碳刷在刷握里是否能�(dá)到行�,注意碳刷與換相器的正確定位,以免卡壞碳刷或刷握�
    安裝電機(jī)的時(shí)�,首先應(yīng)清理電機(jī)部件表面的雜�(zhì),以免影響電�(jī)的正常運(yùn)�(zhuǎn),并且一定要將輪轂體固定�(jié)�(shí),以免安裝時(shí)由于受磁鋼的�(qiáng)力吸�,造成部件相互撞擊、損�。檢�(cè)36V正常,控制器輸出5V�12V正常,電�(dòng)�(jī)電阻正常。把電動(dòng)�(jī)直接連接�36V電池�,電�(dòng)�(jī)�(yùn)�(zhuǎn)正常�
    �、接線方�
    由于換向方式不一樣,有刷電機(jī)和無(wú)刷電�(jī)不但�(nèi)部結(jié)�(gòu)不一�,而且在接線方式上的區(qū)別也非常��
    1、有刷電�(jī)的接線方法。有刷電�(jī)一般有正負(fù)兩根引線。一般紅線是電機(jī)正極,黑線是電機(jī)�(fù)�。如果將正負(fù)極交換接�,只是會(huì)使電�(jī)反轉(zhuǎn),一般不�(huì)損壞電機(jī)�
    2、無(wú)刷電�(jī)相角的判�。無(wú)刷電�(jī)的相角是�(wú)刷電�(jī)的相位代�(shù)角的�(jiǎn)�(chēng),指�(wú)刷電�(jī)各線圈在一�(gè)通電周期里面線圈�(nèi)部電流方向改變的角度。電�(dòng)�(chē)用無(wú)刷電�(jī)常見(jiàn)的相位代�(shù)角有120°�60°兩種�
    觀察霍耳元件安裝空間位置判斷無(wú)刷電�(jī)的相�� 120°�60°兩種相角電機(jī)的霍耳元件安裝空間位置不一��
    �(cè)量霍耳真值信�(hào)判斷�(wú)刷電�(jī)的相�
    需要先�(shuō)明一下的是什么叫�(wú)刷電�(jī)的磁拉力�。無(wú)刷電�(jī)的磁鋼數(shù)量一般是12片�16片或18�,其對(duì)�(yīng)的定子槽�(shù)�36��48槽或54�。電�(jī)在靜�?fàn)顟B(tài)�(shí),轉(zhuǎn)子磁鋼的磁力線有沿磁阻最小方向行走的特性,因此�(zhuǎn)子磁鋼所停頓的位置恰好為定子槽凸極的位置。磁鋼不�(huì)停在定子槽心的位置,這樣�(zhuǎn)子與定子的相�(duì)位置只有36��48種或54種這有限的幾�(gè)位置。因此無(wú)刷電�(jī)的最小磁拉力角就�360/36°�360/48°�360/54°�
    �(wú)刷電�(jī)的霍耳元件有5根引�,分別是霍耳元件的公共電源正極、公共電源負(fù)�、A相霍耳輸�、B相霍耳輸出和C相霍耳輸�。我們可以利用無(wú)刷控制器�60°�120°)的5根霍耳引線,將無(wú)刷電�(jī)霍耳元件引線的正負(fù)電源接好,將其余A、B、C三�(gè)相位傳感器的引線,任意接在控制器霍耳信�(hào)引線的引線上。接通控制器電源,由控制器給霍耳元件供�,就可以檢測(cè)到無(wú)刷電�(jī)的相角了。方法如下:用萬(wàn)用表�+20V直流電壓�,并將黑表筆接地�,紅表筆分別�(cè)量三�(gè)引線的電壓情�,記錄下3根引線的高低電壓。輕微轉(zhuǎn)�(dòng)電機(jī),讓電機(jī)�(zhuǎn)�(guò)一�(gè)最小磁拉力角度,再次測(cè)量并記錄�3根引線的高低電壓,如此測(cè)量記�6�。我們用1表示高電�,用0表示低電�,那么如果是60°�(wú)刷電�(jī),連續(xù)�(zhuǎn)�(dòng)6�(gè)最小磁拉力角度,則�(cè)量出的霍耳真值信�(hào)�(yīng)該是�100�110�111�011�001�000。調(diào)整三�(gè)霍耳元件引線的引腳順序,讓真值的信號(hào)�(yán)格按照上面的真值順序變�,這樣�(duì)�60°�(wú)刷電�(jī)的A、B、C三�(gè)相位就判斷出�(lái)��
    如果�120°�(wú)刷電�(jī),連續(xù)�(zhuǎn)�(dòng)6�(gè)最小磁拉力角度,測(cè)量出的霍耳真值信�(hào)�(yīng)該是按照100�110�010�011�001�101的規(guī)律變�,這樣霍耳元件引線的通電相序就判斷出�(lái)了�
    如果想快速測(cè)出無(wú)刷電�(jī)�60°還是120°,用�(wàn)用表�+20V直流電壓擋,并將黑表筆接地線,紅表筆分別�(cè)量三�(gè)引線的電�,出�(xiàn)三根線都有電壓或都無(wú)電壓�(shí)就確定是60°電機(jī),否則就�120°
    3、無(wú)刷電�(jī)的接線方�。無(wú)刷電�(jī)的線圈引線有3根,霍耳引線有5�,�8根引線必須和控制器相�(yīng)引線一一�(duì)�(yīng),否則電�(jī)不能正常�(zhuǎn)�(dòng)�
    一般講�(lái)�60°�120°相角的無(wú)刷電�(jī),需要由與之相對(duì)�(yīng)�60°�120°相角的無(wú)刷電�(jī)控制器來(lái)�(qū)�(dòng),兩種相角的控制器不能直接互��60°相角的無(wú)刷電�(jī)�60°相角控制器相連的8根線的正確接線有兩種,一種正�(zhuǎn),一種反�(zhuǎn)�
    �?yàn)�?duì)�120°相角的無(wú)刷電�(jī),通過(guò)�(diào)整線圈引線的相序和霍耳引線的相序,電�(jī)與控制器相連的8根線的正確接線可以有6�,其�3種接法電�(jī)正轉(zhuǎn),另�3種接法電�(jī)反轉(zhuǎn)�
    如果�(wú)刷電�(jī)反轉(zhuǎn),表明無(wú)刷控制器與無(wú)刷電�(jī)的相角是匹配�,我們可以這樣�(lái)�(diào)整電�(jī)的轉(zhuǎn)向:將無(wú)刷電�(jī)與無(wú)刷控制器的霍耳引線的A、C交換接線;同�(shí)將無(wú)刷電�(jī)與無(wú)刷控制器的主相線A、B交換接線�
    電動(dòng)自行�(chē)大體可分三種� 1,直流輪轂電�(jī),即有刷電機(jī),兩根引出線,外接PWM控制�� 2,交流輪轂電�(jī),有帶霍爾和不帶霍爾傳感的,三根引線以上,外接變頻控制器�3,直流無(wú)刷輪轂電�(jī),內(nèi)含電子換向器,兩根引出線。外接PWM控制�� 一定要分清,不要被混淆�

維庫(kù)電子�,電子知�(shí),一查百��

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