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杂谈什么叫电机?都有哪些常用知识点
来源: | 作者:青岛同泰永磁节能科技吉林省长春市分公司 | 发布时间: 2023-11-22 | 84 次浏览 | 分享到:
常见的电机有:有刷有齿轮毂电机、有刷无齿轮毂电机、无刷无齿轮毂电机、无刷有齿轮毂电机、侧挂电机等。

★、从电机的种类上怎么区分是高低速电机?

答: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。

★、什么叫电机?

答: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。

★、什么是定子?

答:有刷或无刷电机工作时不转动的部分。轮毂式有刷或无刷无齿电机的电机轴叫定子,此种电机可以叫内定子电机。

★、什么是转子?

答: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转子,此种电机可以叫外转子电机。

★、什么叫碳刷?

答:有刷电机里面顶在换相器表面,电机转动的时候,将电能通过换相器输送给线圈,由于其主要成分是碳,称为碳刷,它是易磨损的。应定期维护更换,并清理积碳。

★、什么是刷握?

答:在有刷电机里面盛装并保持碳刷位置的机械导槽。

★、什么是换相器?

答: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。

★、什么是相序?

答:无刷电机线圈的排列顺序。

★、什么是磁钢?

答: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硼稀土磁钢。

★、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*随电机转动的换相器和电刷来完成的。在电动车行业有刷电机分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,从名字上可以看出有刷电机有碳刷,无刷电机没有碳刷。

★、什么是无刷电机?

答:由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相器。

★、电机如何实现换相?

答: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*换相器和电刷共同完成,无刷电机*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。缺相分主相位缺相和霍耳缺相。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。

★、电机常见的种类有哪几种?

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

★、从电机的种类上怎么区分是高低速电机?

答: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。

★、电机的效率是怎么定义的?

答:电机的效率是指电机所输出的机械能与电源所提供的电能之比。用字母“り”表示。

★、无刷电机是如何分类的?

答:从相角上可分为两个大类,即分为60°和120°相位角的无刷电机;按速度分,可分为高速无刷电机和低速无刷电机;按电机是否具有位置传感器来分,又分为有位置传感器无刷电机和无位置传感器无刷电机。

★、什么是无位置传感器无刷电机?

答:对于无位置传感器无刷电机必须要先经将车用脚蹬起来,使电机具有一定的旋转速度以后,控制器才能识别到无刷电机的相位,之后控制器才能对电机供电。因其不能实现零速启动,所以用的很少。但其因为没有传感器,所有少了一个故障点,而且其成本更低。

★、无刷电机霍耳的耗电量大致范围是多少?

答:无刷电机霍耳的耗电量大致范围是6mA-20mA不等。

★、无刷电机霍耳的电压范围是多少?

答:无刷电机霍耳的电压范围一般是在3-24V。

★、一般电机在多高的温度下能够正常工作?电机最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范围,一般电机的温升应该在20度以下。一般电机线圈是由漆包线绕制而成,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度左右。

★、电机的温升应在20℃以下,即电机端盖的温度超过环境温度应小于20℃,但电机发热超过20℃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、磁钢退磁中电机效率低等造成,正常情况则是电机长时间大电流运转。

★、怎样测量无刷电机的相角?

答:接通控制器电源,由控制器给霍耳元件供电,就可以检测到无刷电机的相角了。方法如下:用万用表的+20V直流电压档,并将红表笔接+5V线,黑表笔分别测量三个引线的高低电压(这里的红黑表笔的用法上有一个技巧),按60°及120°电机的换相表对照即可。

★、如果60°的无刷控制器用在120°无刷电机上会有什么状况?反之又如何?

答:都会导致缺相的现象,不能正常运转;但天津松正研制的一种智能型无刷控制器能够自动识别60°电机或120°电机,从而可以兼容适配二种电机,使得维修更换更加容易。

★、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(象飞轮一样的功能),往一个方向转轻松,往另一方向转费力;低速电机双向转都一样轻松。

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。

★、电机的起动电流是怎样定义的?

答:一般要求电机的起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做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:A.供应商方面提速可以降低成本,同样是低速电机,速度高了线圈的匝数少了、也省了硅钢片、磁钢数目也少了,购买者认为速度高就好。

B.额定速度工作时,其效率不变,但在低速区时效率明显低了,也就是启动无力。

C.效率低,需要用大电流启动,骑行电流也大,对控制器的限流要求大,对电池也不好。

★、出现电机异常发热怎么维修?

答:维修处理的方法一般为更换电机,或进行维护保养。

★、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;直流电机换相器积碳。维修处理的方法一般为更换电机,或更换碳刷,清理积碳。

★.各种电机的无故障最大极限空载电流是多少?

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     0.6A

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 。

★电动车常用电机的比较:

电机形式 传动形式 电机效率 爬坡性能 维护周期 体积 维护内容 噪音 成本
无刷无齿 无刷低速外转子电机、直接驱动 〉 80% 一般 无 大 无 小 低
无刷有齿 高速无刷电机、行星齿轮减速 〉 83% 好 3 年左右 小 润滑齿轮 中 高
有刷有齿 高速有刷电机、 2 级齿轮减速 〈 78% 好 1 年左右 大 更换碳刷、润滑齿轮 大 高
有刷无齿 低速有刷外转子电机、直接驱动 〈 76% 差 2 年左右 小 更换碳刷、清理积碳 小 低
★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,最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。举个例子:如果电池电压为 48V ,两个电机 250W 和 350W ,其额定效率点都为 80% ,则 250W 电机的额定工作电流为 6.5A 左右,而 350W 电机的额定工作电流为 9A 左右。而一般电机的效率点是工作电流偏离额定工作电流越远,其值越小,同在 4 — 5A 的负载情况下,在 250W 的电机效率为 70% , 350W 的电机效率为 60% ,则在 5A 的负载下,

250W 的输出功率为 48V*5A*70%=168W

350W 的输出功率为 48V*5A*60%=144W

而 350W 电机为了使输出功率满足骑行要求即达到 168W (差不多是额定负载),则只有使电源增加,从而使效率点增高。

★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最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。例如常年温度偏低,电机世纪额定功率应比标准规定 Pn 高,相反,常年温度偏高的,应降低额定功率使用。

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:从市场发现在和很多客户沟通的时候,普遍存在着这样一个谬误!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惦记的哪两根相线导通而已。根本没有谁比谁更有劲之说! 240 度和 300 度也是一样,没有谁比谁更有劲之说。