【电机分类】－转载

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电动车常用电机一般是直流电机，用有、无永久磁铁分类，有永磁电机和串激电机两类。电机旋转的部分叫转子，不转动的部分叫定子。永磁电机的转子或者定子有一个是永久磁铁，另一个则是漆包线绕制的线包；串激电机（也叫串励电机）的转子和定子都是漆包线绕制的线包。同样功率的电机，永磁电机比串激电机省电。永磁电机的磁铁怕高温，质量差的低于110度就会退磁（如普通铁氧体），好的可到140度（如铷铁硼）；串激电机没有永久磁铁，不存在这个问题。目前市场上的货运三轮，电机功率一般在400瓦－900瓦，都使用串激电机，串激电机属于有刷电机。代步三轮有300瓦左右就行了，一般使用永磁电机。电动自行车电机一般为180瓦－250瓦，电动摩托350瓦－500瓦，这两种车也使用永磁电机。永磁电机又分为有刷电机和无刷电机两大类。有刷电机和无刷电机有刷、无刷是有、无电刷的俗称。直流电机连续转动，是靠转子磁场和定子磁场的同性相斥、异性相吸进行的。线包里的电流在适当的时机必须转换，否则就会吸死不转。有刷电机是靠换向器（学名叫整流子）和电刷的配合来自动完成，换向器和电刷装在电机内部。一般有刷电机的电刷大约磨损2000小时就应该换新。普通轮毂电机和柱式电机（也有叫中置电机的）需要专业维修人员才能更换，而串激电机普通用户自己就可以更换。电刷的磨损还与电流大小以及电刷含银量有关。货运三轮使用的串激电机电流很大，寿命到不了2000小时，几个月就得更换，碳刷含银量的多少价格相差很大。有刷电机对外只有两条连线，永磁有刷电机交换连线就可以改变转动方向；串激电机没有永久磁铁，转子和定子都是绕组，其中定子磁场也叫激磁磁场，这两个绕组是独立的，当串联使用时，叫串激电机。串激电机对外虽然也是两条连线，不同于永磁有刷电机交换连线就可以改变转动方向，而是交换转子绕组（一对线）或定子绕组（一对线）之中的一对即可。无刷电机顾名思义，电机内部没有电刷。绕组电流转换是靠外部的无刷速度控制器（以后简称无刷控制器）进行的。但是，无刷电机必须为无刷控制器提供转子位置。常用无刷电机有8条引线，其中三条为粗黄、粗绿、粗蓝，是绕组引线，其余5条细线是转子位置传感器引线。细红一般为正5伏，细黑是5伏负极兼信号公共端，细黄、细绿、细蓝是3个转子位置信号引线。无刷控制器就是靠它们提供的信号，来改变绕组电流方向的。电动车用无刷电机有60度和120度两类，从外表看不出来。无刷控制器也有60度和120度之分，电机和控制器必须配套。无刷电机和无刷控制器之间的8条连线有36种接法：60度的只有两种是正确的，一种正转，一种反转；120度的有6种是正确的，3种正转，3种反转。度数不相配或接线不正确的结果是：不转、转动无力、振动，轻载电流大等。严重的可能损坏控制器或者电机内部的霍尔转子位置传感器。无刷电机与无刷控制器间有8条连线：主绕组三条，有六种排列组合；转子位置传感器5条，其中霍尔供电（红，黑）两条，三相位置信号三条，也有六种排列组合。上述三相主绕组三条线和霍尔信号3条线共有36种接法。这里的三相不是普通市电鼠笼电机，任意调两根线，电机就反转。高中生按书中讲解可以理解，仅按说明书可以搞定。初中生必须有人教，道理很简单，必须懂为什么。目前，无刷控制器和无刷电机还没有国标，生产厂各自为政。维修部懂得的人太少，按颜色和粗细接上不转，就乱接一通，往往损坏电机内部的霍尔，严重的损坏控制器。有刷电机和无刷电机的简单比较有刷电机的优点虽然制造麻烦，但是技术成熟，配件易购，配套的有刷速度控制器（以后简称有刷控制器）便宜；缺点是电刷严重磨损后，需要打开电机盖更换。无刷电机没有开盖更换电刷的问题，理论上比有刷电机省电，主观感觉有力；缺点是配套的无刷控制器价格比有刷贵很多，故障率也高。自从去年下半年以来，无刷控制器的价格大幅度下降，质量提高。因此，采用无刷电机的电动自行车和电动摩托车越来越多，大有取代有刷电机主导地位的气势。但是，维修问题困扰了大多数维修工。因为，这个行业多数是修自行车和修摩托车改行的，对无刷电机和无刷控制器知之甚少。例如最简单的改变无刷电机转向问题，在交换转子位置传感器第一和第三相的连线的同时，必须同时交换线包绕组第一和第二相的连线。而怎样确定转子位置传感器和线包绕组各自的3个相位，绝大多数维修工不懂。当然，这里边有个客观原因，就是转子位置传感器和线包绕组各自的三条线虽然都是黄、绿、蓝，不同的厂家、不同的批次可能不同，第一相、第二相、第三相不是恒定的，无刷控制器也是如此，给维修造成了困难，就是说对应颜色接线不一定能正确旋转。有齿无齿的问题常见的电动自行车电机叫轮毂电机，有可以装辐条和车圈的，有不另装辐条将电机和车圈做成一体的，后者业内也叫一体化轮毂电机，前者抗冲击好，对电机有利。一般电机速度3000转/分以上称之为高速电机，1000转/分以下为低速电机。目前，有刷无齿轮毂电机可以做到600转/分以下。国家要求电动自行车的速度小于20公里/小时，折算为24（英寸）自行车约为200转/分左右。可以使用小齿轮带大齿轮减速，大小齿轮齿数比叫减速比，减速比大，扭力也大，爬坡有力。齿轮可以装在电机内部，也可以装在电机外部。有刷有齿、无刷有齿轮毂电机装在内部。前面介绍的货运三轮则是两级减速，第一级在串激电机内部，前面突起部位是一个行星齿轮减速机构，其中行星齿轮是尼龙的，第二级在电机外部，电机输出是一个小齿轮，通过链条传动到三轮车车后轴，后轴装有大齿轮。涡轮蜗杆减速比虽然大，但能量传送效率低。直齿轮减速便宜，但是噪音大；斜齿轮或“人”字齿轮噪音小，成本高。尼龙齿轮比金属齿轮寿命短，但是噪音小、便宜。理论和实践证明：1，上述通过链条传动和减速的噪音小，效率高，机件好买，更换方便。2，电机装在轴的后部，链条被拉长后，包容角大，前进不容易掉链子，。通常说的有刷无齿、无刷无齿和有刷有齿、无刷有齿指轮毂电机内部有齿轮无齿轮。相同功率的电机，有齿的比无齿的在启动和爬坡时有力，适合有坡的路况，而且高速电机电机效率高。但是，这类电机寿命较低，而且配件难买，维修费用高。一个常见的正常现象：支起车蹄，正转较轻松，反转困难。这是因为，永磁式直流电动机也是很好的发电机，旋转就会发电，正、反转发电极性相反。反转时，由于速度控制器内部装有续流，对于发的电相当于短路，因此有阻尼作用。为了克服这一问题，有齿电机，一般装有所谓“超越离合器”，相当于自行车飞轮中的“千斤”。即使如此，空转也不能和没装电机的轮子相比，这是因为“磁阻”存在的缘故。由于制造的原因，一般只有一种接法，效率高，就是我在书中告诉大家的。一般，高中文化程度根据说明书就可以判断。初中文化程度的，需要老师传帮带。关于改变直流电机旋转方的问题：永磁有刷电机有两条引线，交换即可改变旋转方向。串激电机也是有刷电机，但是没有永久磁铁，转子线包和励磁线包串连，对外也是两条引线，交换之并不改变旋转方向，而是只交换转子线包和励磁线包其中之一才可改变旋转方向。常见的有：1，倒、顺、停开关；2，主令开关；3，掉头闸等。上述都是普通电器用转换开关，机电公司有卖的。炭刷有个术语叫含金量，现在很少能买到含银的，所以准确讲应为含铜量，从颜色看含铜量大的发红，含铜量少的发黑。含铜量大的发热小，自身抗摩好，但对换向器损害大；含铜量少的电流大时发热严重，自身抗摩差，但是对换向器损害小。简单的方法将不同炭刷对头串联，接到放电电路，摸温度、测压降就可以知道。关于无转子位置传感器无刷电机的问题：任何永磁电机都是一台发电机，如果恒速转动电机，磁铁处于不同位置，电压也不一样；最重要的是，定子绕组感应出来的反电势是转子位置的函数，即感应电势的每一个数值均对应着相对的转子位置。利用这一特性，通过电子技术进行鉴别。1968年以来这种技术就有了，例如多年前很多著名公司就生产用于无转子位置传感器无刷电机控制的专用集成电路，简称emf，意思就是反电动势传感。其中philipsco的tda5140-5145系列，microlinearco的ml4510，alloroco的a8901和ml4411等。国内早就有使用philipsco的tda5142t厂家。