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    電機是將電池電能轉(zhuǎn)換成機械能，驅(qū)動電動車車輪旋轉(zhuǎn)的部件。

    電樞繞組是直流電機的核心部分，是銅質(zhì)漆包線繞制的線圈。當(dāng)電樞繞組在電機的磁場中旋轉(zhuǎn)都會產(chǎn)生電動勢。

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

    載有 1 安培電流的無限長導(dǎo)線在距離導(dǎo)線 1/2 米遠(yuǎn)處的磁場強度為 1A/m （安培 / 米，國際單位制 SI ）；在 CGS 單位制（厘米 - 克 - 秒）中，為紀(jì)念奧斯特對電磁學(xué)的貢獻，定義載有 1 安培電流的無限長導(dǎo)線在距離導(dǎo)線 0.2 厘米遠(yuǎn)處的磁場強度為 10e （奧斯特），10e=1/4.103/m ，磁場強度通常用 H 表示。

    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。

    磁通又叫磁通量：設(shè)在勻強磁場中有一個與磁場方向垂直的平面，磁場的磁感應(yīng)強度為B，平面的面積為S，我們定義磁感應(yīng)強度 B 與面積 S 的乘積，叫做穿過這個面的磁通量。

    有刷或無刷電機工作時不轉(zhuǎn)的部分。輪轂式有刷或無刷無齒電機的電機軸叫做定子，此種電機可以叫做內(nèi)定子電機。

    有刷或無刷電機工作時轉(zhuǎn)動的部分。輪轂式有刷或無刷無齒電機的外殼叫做轉(zhuǎn)子，此種電機可以叫外轉(zhuǎn)子電機。

    有刷電機里面頂在換相器表面，電機轉(zhuǎn)動的時候，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)定期維護更換，并清理積碳

    在有刷電機里面盛裝并保持碳刷位置的機械導(dǎo)槽。

    有刷電機里面，具有相互絕緣的條狀金屬表面，隨電機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時，條狀金屬交替接觸電刷的正負(fù)極，實現(xiàn)電機線圈電流方向的正負(fù)交替變化，完成有刷電機線圈的換相。

    無刷電機線圈的排列順序。

    一般用于稱呼高磁場強度的磁性材料，電動車電機都采用釹鐵錋稀土磁鋼。

    由電機的轉(zhuǎn)子切割磁力線而產(chǎn)生，其方向與外加電源相反，故稱為反電動勢。

    電機工作時，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轉(zhuǎn)動的換向器和電刷來完成的。在電動車行業(yè)有刷電機分為高速有刷電機和低速有刷電機。有刷電機和無刷電機有很多區(qū)別，從字上可以看出有刷電機有碳刷，無刷電機沒有碳刷。

    在電動車行業(yè)中，低速有刷電機是指輪轂式低速大轉(zhuǎn)矩?zé)o齒輪傳動有刷直流電動機，電機定轉(zhuǎn)子相對轉(zhuǎn)速就是車輪的轉(zhuǎn)速。定子上的磁鋼為 5~7 對，轉(zhuǎn)子電樞的槽數(shù)為 39~57個。由于電樞繞組固定在輪子外殼內(nèi)，借助轉(zhuǎn)動的外殼，熱量容易散發(fā)。轉(zhuǎn)動的外殼又編織著 36 根輻條，更有利熱的傳導(dǎo)。技成培訓(xùn)微信號值得你關(guān)注！

    有刷電機中因為有電刷，其主要隱患就是“電刷磨損”，用戶應(yīng)該注意到有刷電機又分為有齒和無齒兩種。目前許多廠家選用有刷有齒電機，它是一種高速電機，所謂“有齒”就是通過齒輪減速機構(gòu)，將電機轉(zhuǎn)速調(diào)低（因國標(biāo)規(guī)定電動車時速不得超過 20 公里，故電機轉(zhuǎn)速應(yīng)在 170轉(zhuǎn)/每分鐘左右）。

    由于是高速電機通過齒輪減速，其特點是啟動時騎行者感覺動力強勁，而且爬坡能力較強。但是電動輪轂是封閉的，只是在出廠前加注了潤滑劑，用戶很難進行日常保養(yǎng)，而且齒輪本身也有機械磨損，一年左右因潤滑不足導(dǎo)致齒輪磨損加劇，噪音增大，使用時電流也增大，影響電機和電池壽命。

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

    無刷或有刷電機在轉(zhuǎn)動時，電機里面線圈的通電方向需要交替變換，從而達到電機能連續(xù)轉(zhuǎn)動。有刷電機的換相靠換相器和電刷共同完成，無刷電機靠控制器來完成。

    無刷電機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)為電機抖動不能工作，或轉(zhuǎn)動無力且噪音大。控制器在缺相狀態(tài)下工作是很容易燒毀的。

    常見的電機有：有刷有齒輪轂電機、有刷無齒輪轂電機、無刷有齒輪轂電機、無刷無齒輪轂電機、側(cè)掛電機等。

    A 有刷有齒輪轂電機、無刷有齒輪轂電機屬于高速電機；

    B 有刷無齒輪轂電機、無刷無齒輪轂電機屬于低速電機。

    電機的功率是指電機所輸出的機械能與電源所提供的電能之比。

    電機額定功率的選擇是一個很重要很復(fù)雜的問題。負(fù)載時，如果電機額定功率過大，電機就經(jīng)常處于輕載運行，電機本身的容量得不到充分的發(fā)揮，變成“大馬拉小車”，同時電機運行效率低、性能不好，都會增加運行費用。

    反過來，電機額定功率要求得小，那便是“小馬拉大車”，電機電流超過額定電流，電機內(nèi)耗損加大，效率低時小事，重要的是影響電機的壽命，即使過載不多，電機的壽命也會減少較多；過載較多，會破壞電機絕緣材料的絕緣性能甚至燒毀。當(dāng)然，電機額定功率小，可能根本就拖動不了負(fù)載，會使電機長時間處于啟動狀態(tài)而過熱損壞。所以應(yīng)該嚴(yán)格按照電動車運行情況選定電機的額定功率。

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

    無刷電機霍爾的耗電量大致范圍是 6mA-20mA 不等。

    如果測量電機蓋的溫度超過環(huán)境溫度 25 度以上時，表明電機的溫升已經(jīng)超出了正常的范圍，一般電機溫升應(yīng)該在 20 度以下。一般電機線圈是由漆包線繞而成，而漆包線在溫度高于 150 度左右時其漆膜會因為溫度過高而脫落，造成線圈短路。當(dāng)線圈溫度在 150 度以上時電機外殼所表現(xiàn)出的溫度在 100 度左右，所以如果以其外殼溫度為依據(jù)則電機所承受的最高溫度為 100 度。

    電機發(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、磁鋼退磁或電機效率低等造成，正常情況則是電機長時間大電流運轉(zhuǎn)。

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

    電機負(fù)載運行時，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（若不考慮機械強度）。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。絕緣材料耐溫有個限度，在這個限度內(nèi)，絕緣材料的物理、化學(xué)、機械、電氣等各方面性能都很穩(wěn)定，其工作壽命一般約為 20 年。

    超過這個限度，絕緣材料的壽命就急劇縮短，甚至?xí)龤?。這個溫度限度，稱為絕緣材料的允許溫度。絕緣材料的允許溫度，就是電機的允許溫度；絕緣材料的壽命，一般就是電機的壽命。

    環(huán)境溫度隨時間、地點而異，設(shè)計電機時規(guī)定取 40 攝氏度為我國標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境溫度。因此絕緣材料或電機的允許溫度減去 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 攝氏度計算，這五種絕緣材料及其允許溫度和允許溫升如下所示，分別對應(yīng)等級、絕緣材料、允許溫度、允許溫升。

    A 經(jīng)過浸漬處理的棉、絲、紙板、木材等，普通絕緣漆 105 65

    E 環(huán)氧樹脂、聚脂薄膜、青殼紙，三酸纖維，高度絕緣漆 120 80

    B 用提高了耐熱性能的有機漆作粘合劑的云母、石棉、和玻璃纖維組合物 130 90

    F 用耐熱優(yōu)良的環(huán)氧樹脂粘合或浸漬的云母、石棉和玻璃纖維組合物 155 115

    H 用硅有樹脂粘合或浸漬的云母、石棉或玻璃纖維組合物，硅有橡膠 180 140

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

 

    一般來說直流無刷電機在實際運動中是這樣一個過程：電機轉(zhuǎn)動 —— 轉(zhuǎn)子磁場方向改變 —— 當(dāng)定子磁場方向和轉(zhuǎn)子磁場方向的夾角到 60 度電角度時 —— 霍爾信號改變 —— 相線電流方向改變 —— 定子磁場向前跨越 60 度電角度 —— 定子磁場方向和轉(zhuǎn)子磁場方向夾角為 120 度電角度 —— 電機繼續(xù)轉(zhuǎn)動。

    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，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任務(wù)，就是使定子的電角度始終按一個方向以 60 度電角度步進。

    都會倒至缺相現(xiàn)象，不能正常轉(zhuǎn)動；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識別 60 度電機或 120 度電機，從而可以兼容適配二種電機，使得維修更換更加方便。

    第一步要保證霍爾線的電源線和地線與控制器上相對應(yīng)的線插好，而三個電機霍爾線與三個電機線對控制器的接法共有 36 種，最簡單而笨的方法是每種狀態(tài)逐一試驗。換接時可以不斷電進行，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，如果電機轉(zhuǎn)動不順利，則這種狀態(tài)就是不對的，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，點擊線 A 相與 B 相互換，即可倒為正轉(zhuǎn)。最后驗證接得正確方法是大電流運轉(zhuǎn)時正常。

    在無刷電機霍爾信號線 b 相與控制器采樣信號線之間加方向線路即可。

    A. 高速電機有超越離合器，往一個方向轉(zhuǎn)輕松，往另一個方向轉(zhuǎn)費盡；低速電機雙向轉(zhuǎn)斗一樣輕松。

    B. 高速電機的車轉(zhuǎn)動時噪音較大，低速電機轉(zhuǎn)動噪音較小。有經(jīng)驗的人很容易憑耳朵識別。

    在電機運行時，若各個物理量都與它的額定值一樣，就稱為額定運行狀態(tài)，在額定運行狀態(tài)下工作，電機能可靠的運行，并具有最好的綜合性能。

    點擊軸上輸出的額定轉(zhuǎn)矩可以用 T2n 表示，其大小是輸出的機械功率額定值除以轉(zhuǎn)交速度的額定值，即 T2n=Pn 其中 Pn 的單位為 W、Nn 的單位為 r/min、 T2n 單位是 N.M, 如果 PNM 單位用 KN ，系數(shù) 9.55 改為 9550 。

    故可以得出，如果在電機額定功率相等的條件下，電機的轉(zhuǎn)速低其轉(zhuǎn)矩越大。

    一般要求電機的啟動電流不能超過其額定電流的 2~5 倍，這也是為什么在對控制器上作限流保護的一個重要原因。

    供應(yīng)商方面提速可以降低成本，同樣是低速點擊，速度高了線圈匝數(shù)就少了，也省了硅鋼片，磁鋼數(shù)目也少了，購買者認(rèn)為高速就好。

    額定速度工作時，其功率不變，但在低速區(qū)時效率明顯低了，也就是啟動無力。

效率低，需要用大電流啟動，騎行時電流也大，對控制器的限流要求大，對電池也不好。

    維修處理的方法一般為更換電機，或進行維修保。

    點擊內(nèi)部機械摩擦大；線圈局部短路；磁鋼退磁；直流電機換相器積碳。維修處理的方法一般那為更換電機，或更換碳刷，清理積碳。

    以下分別對應(yīng)電機形式、額定電壓 24V 時、額定電壓 36V 時：

    側(cè)掛電機 2.2A 1.8A

    高速有刷電機 1.7A 1.0A

    低速有刷電機 1.0A 0.6A

    高速無刷電機 1.7A 1.0A

    低速無刷電機 1.0A 0.6A

    將萬用表置于 20A 檔位，將紅黑表筆竄連接在控制器的電源輸入端。打開電源，再電機不轉(zhuǎn)的情況下，記錄下此時萬用表的最大電流 A1 。轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)把，使電機高速空載轉(zhuǎn)動 10s 以上，等待電機轉(zhuǎn)速穩(wěn)定后，開始觀察并記錄此時萬用表的最大數(shù)值 A2 。電機空載電流 =A2-A1 。

    主要是空載電流和騎行電流的大小，與正常值對比，及電機效率和扭矩的高低，以及電機的噪聲、振動和發(fā)熱量，最好的方法是用測功機測試效率曲線。

    250W 的騎行電流大，對控制器的功率余量及可靠性要求較高。

    眾所周知，標(biāo)準(zhǔn)條件下，以額定負(fù)載 160W 來計算，在 250W 的直流電機上騎行電流為 4 — 5A 左右，而在 350W 直流電機上騎行電流略高一些。

    舉個例子：如果電池電壓為 48V，兩個電機 250W 和 350W ，其額定效率點都為 80% ，則 250W 電機的額定工作電流為 6.5A 左右，而 350W 電機的額定工作電流為 9A 左右。

    而一般電機的效率點是工作電流偏離額定工作電流越遠(yuǎn)，其值越小，同在 4 — 5A 的負(fù)載情況下，在 250W 的電機效率為 70% ， 350W 的電機效率為 60% ，則在 5A 的負(fù)載下，

    250W 的輸出功率為 48V*5A*70%=168W

    350W 的輸出功率為 48V*5A*60%=144W

    而 350W 電機為了使輸出功率滿足騎行要求即達到 168W （差不多是額定負(fù)載），則只有使電源增加，從而使效率點增高。

    由于同樣的環(huán)境下， 350W 電機的電動車騎行電流大所以在電池一樣的情況下，其續(xù)行里程會短。

    對于電動車來說其電機選擇的最關(guān)鍵因素是電機額定功率的選擇。

    電機額定功率選擇一般分為三個步驟：

    第一步，計算負(fù)載功率 P

    第二步，根據(jù)負(fù)載功率，預(yù)選電機的額定功率及其他。

    第三步，校核預(yù)選電機。

    一般先校核發(fā)熱溫升，再校核過載能力，必要時校核啟動能力。都通過了，預(yù)選的電機便選定了；通不過從第二步重新進行，直到通過為止。切忌在滿足負(fù)載的要求下，電機的額定功率越小越經(jīng)濟。

    第二步做好后，要根據(jù)環(huán)境溫度的不同進行溫度校正，額定功率是在國家標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境溫度為 40 攝氏度前提下進行的。若環(huán)境溫度常年都較低或都比較高，未來充分利用電機的容量，應(yīng)對電機的額定功率進行修正。例如常年溫度偏低，電機世紀(jì)額定功率應(yīng)比標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定 Pn 高，相反，常年溫度偏高的，應(yīng)降低額定功率使用。

    總體來說，在環(huán)境溫度確定的情況下，選擇電動車的電機應(yīng)根據(jù)電動車的騎行狀態(tài)來定，電動車的騎行狀態(tài)越能使電機接近額定工作狀態(tài)越好，而電動車的騎行狀態(tài)一般是根據(jù)路況而定的。如天津市路面平整，則小功率電機足夠；如果要用較大功率的電機，則會造成能源的浪費，造成續(xù)行里程短。如果在重慶山路多，則適宜用功率較大的電機。

    從市場發(fā)現(xiàn)在和很多客戶溝通的時候，普遍存在著這樣一個謬誤！認(rèn)為 60 度電機比 120 度有勁。從無刷電機的原理上以及事實證明，其實 60 度電機也好， 120 度電機也罷！所謂度數(shù)只是用來告訴無刷控制器什么時候該讓惦記的哪兩根相線導(dǎo)通而已。根本沒有誰比誰更有勁之說！240 度和 300 度也是一樣，沒有誰比誰更有勁之說。