電動車用的各種電機都是旋轉(zhuǎn)式電機,轉(zhuǎn)動的部分叫轉(zhuǎn)子,固定的部分叫定。
轉(zhuǎn)子和定子之間靠磁場同性相斥、異性相吸的作用力作相對運動。目前,電動車用的電機基本上都是永磁直流電機。按照電機通電形式,永磁直流電機可分為有刷電機和無刷電機兩大類,而有刷電機、無刷電機又可以分為有刷有齒電機、有刷無齒電機、無刷有齒電機和無刷無齒電機。
一般有齒電機轉(zhuǎn)速較高,用于電動車時,需要經(jīng)過齒輪減速,所以又稱為高速電機。無齒電機為輸出不經(jīng)減速的低速電機,但有些轉(zhuǎn)速稍高的低速電機可以經(jīng)過電機外加減速裝置減速,如由鏈條傳動的小牙盤帶動大牙盤的傳動方式等。這種電機外加減速裝置的常用于三輪代步車、電動滑板車等。
電動車使用的電機一般是輪轂電機,部分電動摩托車使用中電機,輪轂電機又可分為輪轂一體化電機和分體電機,輪轂一化電機是將電機和車圈做成一體的電機,分體電機則是電機和圈可以分開的電機。
電動車電機的換相器大多為平面狀,有刷電機中的炭刷頂在換相器表面,電機轉(zhuǎn)動時將電能通過換向器輸送給線圈,炭刷是易磨損件,使用一定時間后應(yīng)更換,并清理炭粉。有刷電機里面,安裝并保持炭刷位置的架子叫刷握,也叫炭刷架,如圖3.5所示。換相器具有相互絕緣的條狀金屬,其每一條分別與線圈相連接,隨著電機轉(zhuǎn)動,條狀金屬表面交替接觸電刷的正、負(fù)極,實現(xiàn)電機線圈電流方向的正、負(fù)交替變化,完成有刷電機的換相。電動車采用的有刷電機的炭刷一般有2個或4個,換相器與線圈有很多組,這樣電機旋轉(zhuǎn)時就更平穩(wěn),效率更高。圓周內(nèi)電機線圈數(shù)和永磁磁鋼數(shù)越多,額定轉(zhuǎn)速就越低。
有刷電機一般只有兩根引線,一根正極,一根負(fù)極,如果正負(fù)極接反會導(dǎo)致電機反轉(zhuǎn)。
顧名思義無刷電機是沒有炭刷的電機,也因此沒有與此相配合的換相器。它是由控制器根據(jù)轉(zhuǎn)子的位置來給電機的線圈提供不同方向的電流,達(dá)到電流方向交替變化的目的。無刷電機又有有位置傳感器和無位置傳感器之分。無位置傳感器的電機,必須先將車蹬起來,電機有一定的轉(zhuǎn)速后,控制器才能根據(jù)轉(zhuǎn)子的磁鐵切割主相位繞組產(chǎn)生電動勢,識別到無刷電機的相位,然后控制器才能對電機供電。由于無位置傳感器無刷電機不能零啟動,所以現(xiàn)在已很少使用了。目前電動車行業(yè)內(nèi)使用的無刷電機基本上都是有位置傳感器的。
無刷電機無刷電機的位置傳感器是指轉(zhuǎn)子位置傳感器,普遍采用霍爾元件?;魻栐投ㄗ永@組是固定不轉(zhuǎn)的,轉(zhuǎn)子是永久磁鐵,磁鐵經(jīng)過霍爾元件后,霍爾元件產(chǎn)生一個信號,控制器根據(jù)霍爾元件提供的信號改變電機線圈電流的方向。目前電動車行業(yè)大多使用有3個霍爾元件的3相無刷電機,其換相是由電子控制的。