深度了解電動車電機內(nèi)部構造

      電機內(nèi)部的構造很多車友還不是很清楚，接下來我們走進電機的內(nèi)部，去看看內(nèi)部這些部件究竟是怎么一回事。

      首先，從車友們最關心的磁鋼開始。磁鋼的種類他有很多種，常見的有三種：鐵氧體，鋁鎳鈷，釹鐵硼。作為稀土永磁材料，釹鐵硼能夠在有限的體積內(nèi)釋放較強的磁能積，使得直流電機小型化成為可能，故而電動車電機除最早有過鐵氧體外基本都是釹鐵硼的天下，這里的磁鋼也就不再單獨加以標識。磁鋼是商品，既然是商品就有三六九等，那么磁鋼標識怎么區(qū)分好壞？首先是牌號，磁鋼牌號從高到低有EH，UH，SH，H，M，N這幾個標準，對應耐溫系數(shù)為200，180，150，120，100，80。，耐溫系數(shù)越高越好，畢竟電機自身會發(fā)熱，發(fā)熱以后就會退磁影響電機壽命；在磁鋼牌號前面一般還會跟一個數(shù)字，這個數(shù)字一般是35，38，40這幾個為主，這些數(shù)字標識解釋起來專業(yè)術語較強，大家只要知道數(shù)字越大，磁性越強這條基本準則就可以了?，F(xiàn)在市面上的電機普遍采用的都是耐溫100度的38M料磁鋼，能用到標準的H料磁鋼的少之又少。

      確定了材質(zhì)然后看高度，由于電機的工作原理簡單說來就是電磁轉(zhuǎn)換，那么你需要足夠的速度或載重必須要足夠的功率，也就勢必需要足夠體積的磁鋼。一般現(xiàn)在電機廠都是只標高度，而厚度寬度都沒有標識，而磁鋼的退磁與厚度息息相關（舉例來說，3毫米厚的磁鋼退磁在100度標準下2小時不會超過3%，2.5毫米厚度同等環(huán)境下退磁在5-8%，2個厚度則超過10%，相比之下寬度對于電機的影響倒不是很大，市場上的已經(jīng)開始有這種黑心電機），大家需要多留個心眼哦。


      說完了磁鋼我們來說說鐵芯，最早的電機由于是單張的矽鋼片在電機廠自己疊壓而成，所以現(xiàn)在依然有人稱其為矽鋼片，兩者是一樣的。鐵芯材質(zhì)一般為冷軋板（06以前有熱軋板），牌號則是800，600，470，400，350，300從高到低。這些牌號代表什么意義呢？以冷軋470為例，表示鐵損值為4.7w/kg，具體解釋下去可能比較復雜，大家只要知道這個鐵損值對于電機不是好事，還是越低越好就行，當然越低的牌號也代表著越貴的鋼材，而且每家鋼廠出產(chǎn)的效果也不盡相同，以國內(nèi)鋼材為例，同等牌號下武鋼最好，寶鋼太鋼則是緊隨其后，當然最好的鋼材還是進口德國或日本的，只是不會出現(xiàn)在電動車電機行業(yè)罷了。

      然后我們看看漆包線。漆包線一般在電動車電機上使用的只有兩種牌號130-2或180-1，那么這個數(shù)據(jù)怎么看懂呢？其中130和180指的是漆包線的工作耐溫，那么180自然更好些；-1和-2則分別指薄漆膜和厚漆膜，也就是表面厚度問題。毫無引文如果電機使用了180-1，效果會優(yōu)于130-2的效果。

      再來就是八芯線，大家俗稱引出線的東東。電機廠標識的XX平方指的是三根相線的截面積，一般按照如下規(guī)律：800w以下，1.5平方；800-1000，2平方；1000-1500，2.5或3平方；1500-2000，6平方；2000-2500，8平方；2500-3000，10平方；3000往上，最好是16平方。如果您的電機標稱1500W只有1.5平方，這個電機就可能存在虛標功率，因為這個功率搭配這個引出線燒毀的概率很大

      最后我們要分析兩個電機廠都需要撓頭的配件：軸承和霍爾，先說較簡單的軸承。軸承在機械行業(yè)的使用很普遍，那么什么樣的軸承最適合呢？首先電機的功率和軸承的尺寸息息相關，有修車經(jīng)驗的師傅拆開電機蓋以后會看的比較清楚，那么需要知道的就是：電摩款的電機（1500W左右）至少需要搭配6004（外徑42MM）標準才可以保證三年左右的壽命，而且功率增加還需要更大的軸承來承載電機的扭矩。如果是電自款的則相對簡單得多，有個6203（外徑40）的就可以了。說完尺寸我們來說等級，這塊一般廠家是規(guī)避不談的，因為軸承價格是根據(jù)z1-z4這幾個檔來確定的，如果你用Z4組的6203，價格都會超過Z1組的6005（外徑47）！這就是貓膩，有心的買車的時候也可以關注下這個問題。至于最后的品牌這塊我不敢說多，全國這種小軸承四分之三的產(chǎn)能集中在浙江慈溪，能用到這里的Z3組軸承你已經(jīng)是賺到了，至于吹噓什么哈瓦洛或者人本不是說完全不可能，最好眼見為實，因為這幾家的軸承的價格是普通軸承的3-8倍，可能性很低的。


      霍爾就類似于您家里的大門，他是電機與控制器溝通的一個大門而已，要么開門要么關門（這是電子換向的基本原理），只要是電機設計合理，控制器匹配得當，霍爾沒有那么容易擊穿或者燒毀。那么為什么現(xiàn)在很多車友的霍爾反復燒毀呢？首先還是控制器的匹配問題?，F(xiàn)在電機功率越做越大，控制器也跟著水漲船高，大家都有了燒毀的可能，那么智能型的控制器在發(fā)現(xiàn)元器件高溫油燒毀可能的時候他會自動切斷外來信號，無論是電池還是電機這時候他都不再繼續(xù)聯(lián)通，爺累了不伺候了。問題這時候電機不是智能的，他沒有停下來，那么沒有停下來的電機自然就轉(zhuǎn)化成發(fā)電機繼續(xù)運作，直到停下來為止。在停下來的時候如果正好是霍爾所在的位置，對不起了您吶，打死活該，這也是霍爾元件燒毀的最大原因之一。

電動汽車內(nèi)部結構解析

      電動汽車主要由電力驅(qū)動系統(tǒng)、能源系統(tǒng)和輔助工作系統(tǒng)三大部分組成。電力驅(qū)動系統(tǒng)是電動汽車的“大腦中樞”，也是與燃油汽車最為不同之處。電力驅(qū)動系統(tǒng)的功能是將蓄電池中儲存的電能轉(zhuǎn)化為行駛動能，并且扮演著再生制動的功能（也就是將汽車減速過程中動能回收利用，再返回到蓄電池之中）。能源系統(tǒng)就是汽車體內(nèi)的“消化系統(tǒng)”，將外界獲取的“食物”（電能或者其他形式能量）轉(zhuǎn)化為蓄電池能量進行儲存，為汽車行駛提供源源不斷地能量來源。輔助工作系統(tǒng)承載著“汽車服務員”的角色，她提供的是空調(diào)、照明、輔助動力源等所謂的“其它的”功能，可以提高汽車整體的可操作性和駕駛員的舒適感，此部分基本和普通燃油車類似。


      電動汽車內(nèi)部構造簡圖

      1.驅(qū)動電機


      驅(qū)動電機的作用是將蓄電池電能轉(zhuǎn)化為機械能，通過傳動系統(tǒng)驅(qū)動汽車運行的裝置。同時，大部分電動汽車在剎車狀態(tài)下，電機又會扮演“發(fā)電機”的角色，將多余的機械能回饋給電池進行充電。市面上，電機可以分為直流電機、異步電機、永磁同步電機和開關磁阻電機。譬如，特斯拉用的是異步電機，起步加速較快，而且不會出現(xiàn)噪音；北汽EU260則用的是永磁同步電機，因為其輕便易于安置。

      2.電動控制器

      電動控制器是為電動汽車的變速和方向變換等而設置，其作用是控制電動機的電壓或電流，完成電動機的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩和旋轉(zhuǎn)方向的控制。通過均勻改變電動機的端電壓，控制電動機的電流，從而實現(xiàn)電動機的無極調(diào)速，這一過程稱之為晶閘管斬波調(diào)速。

      在電動汽車的旋向變換控制中，直流電動機是通過接觸器改變電樞或磁場的電流方向而實現(xiàn)旋向變換。當采用交流異步電動機驅(qū)動時，電動機轉(zhuǎn)向的改變只需變換磁場三相電流的相序即可，可使控制電路簡化。此外，采用交流電動機及其變頻調(diào)速控制技術，使電動汽車的制動能量回收控制更加方便，控制電路更加簡單。

      3.傳動和行駛裝置

      電動汽車傳動裝置的作用是將電動機的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩傳輸給汽車的驅(qū)動軸，然后再由行駛裝置（車輪、輪胎和懸架等）轉(zhuǎn)化為對地面的作用力，從而帶動車輪行駛。電動機可以帶負載啟動，一般燃油車上的離合器可以取消安裝。而且驅(qū)動電機可以通過電路控制實現(xiàn)旋向變換，所以燃油車變速器中的倒檔也可以省去。相對于燃油車更為簡便的還有，采用電動機無極調(diào)速控制時，電動汽車可以忽略變速器；采用電動輪驅(qū)動時，可以省略差速器，所以電動汽車在很大程度上簡化了內(nèi)部構造。

      4.制動系統(tǒng)

      制動系統(tǒng)也就是俗稱的“剎車系統(tǒng)”，不過電動汽車上，還有電磁制動裝置，可以將制動過程中多余的動能進行轉(zhuǎn)化，留存在蓄電池中，有效地回收利用能源。

      5.蓄電池

      蓄電池是電動汽車一切工作的能量源泉，不但將電能轉(zhuǎn)化成行駛的動能，其他的車載裝置能源也悉數(shù)來源于此。市面上，蓄電池種類豐富，鉛酸、鎳氫、磷酸鐵鋰、錳酸鋰、鈦酸鋰、三元材料、多元復合材料等并存。其中純電動乘用車三元動力電池為主流，裝機量可以達到76%；電動客車中，磷酸鐵鋰電池更占優(yōu)勢，有超過60%的裝機量。電動汽車安裝蓄電池的基本考慮，通常是比能量高，充電技術成熟、時間短，連續(xù)放電率高、自放電率低，適應車輛運行環(huán)境，安全可靠，壽命長易維護。

      6.能量管理系統(tǒng)

      能量管理系統(tǒng)扮演著“能量協(xié)調(diào)員”的角色，在汽車行駛過程中，對能源進行有效分配管理，協(xié)調(diào)各個部分工作管理，從而達到能源最大限度的利用率。在車體制動過程中的能量回收，能量管理系統(tǒng)也有參與，協(xié)助控制裝置進行工作，提高電動汽車續(xù)航能力。同時，它還會實時監(jiān)控蓄電池的溫度、端電壓、放電電流等參數(shù)，避免電池過充、過放電，有效提高電池的壽命。

      7.充電器

      充電器裝置是將外部電網(wǎng)的交流電轉(zhuǎn)化成相應電壓的直流電儲存在蓄電池中，同時控制充電電流。充電過程中三個階段，恒流段、恒壓段和浮充段，都是由此進行控制的。

      8.動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)

      轉(zhuǎn)向裝置是為實現(xiàn)汽車的轉(zhuǎn)彎而設置的，它由方向盤、轉(zhuǎn)向器、轉(zhuǎn)向機構與轉(zhuǎn)向輪等組成。為了提高駕駛員可操作性，可采用電子控制動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)EPS。

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