文档介绍：电动车原理及维修
第一节    电动车整体构造
    电动车整体构造其实很简单,基本上是在自行车的基础上加上“四大件”(电池、控制器系统、电机、充电器),就成为一个简单的电动车。
    由电池提供能源,通过控制器供给电机电能,电机把电能转换为机械动能,驱动电动车行驶。
控制器系统是电动车的大脑,全面检测各组件状态,根据骑行者的指令,准确控制电机的起动,加速、减速制动。严格保护电池电机不受大电流冲击,延长电池及电机的寿命,同时保持控制器自身正常运行。
    第二节电动车“四大件”
    1、电机
    A、电机分类
    电动车一般使用直流电机,有很多品种,不同形式的电机其特点也不一样。且根据不同使用环境与目的使用不同的电机。现将电机的、分类与特点介绍如下。
    此处涉及的电机都是旋转式电机。旋转的部分叫转子,不转的部分叫定子,转子和定子之间靠磁场同性相斥、异性相吸的作用力作相对运动。
    直流电机转子和定子的磁场可以全部由线包(也叫线圈、绕组)产生,也可以一半(指定子或转子之一)使用永久磁铁。由此,直流电机可以分成串激电机和永磁电机两大类。
    串激电机的转子和定子磁场全部由线包绕组产生,定子绕组产生恒定方向的磁场,也叫激磁磁场。
永磁电机的转子和定子磁场,其中一个由线包绕组产生,一个使用永久磁铁。按照电机的通电形式,永磁直流电机又可以分为有刷电机和无刷电机两大类。如按转速分,可以分为高速电机(大于2000转/分)与低速电机(小于2000转/分)。从电机本身带不带齿轮减速机械装置,又可以分为有齿、无齿电机。高速电机用于电动车,需要经过齿轮减速,一般为有齿电机,低速电机一般为扭矩输出不经任何减速的无齿电机。但有些转速稍高的低速电机可以经过电机外加减速装置减速,这在代步三轮车中经常使用;这种链条传动的小轮带大轮盘的方式,噪音较小,效率还是比较好的。
    目前,电动自行车上使用的电机普遍采用永磁直流电机。由于不采用线圈激磁的方式,就省去了激磁线圈工作时消耗的电能,提高了电机的机电转换效率,这对使用车载有限能源的电动车来讲,可以降低行驶电流,延长续行里程。
    笼统地讲,无刷电机的效率高于有刷电机;高速电机的效率高于低速电机;有齿电机的扭力高于无齿电机;货运大功率三轮等串激电机普遍使用行星减速机构。
    电动自行车使用的电机一般是轮毂电机,具体又细分为:有刷无齿、有刷有齿、无刷无齿、无刷有齿。如果将电机、辐条、车圈做成一体,有个另外的名字叫一体化轮毂电机。电机辐条、车圈分开的,受冲击时缓冲性好于一体化的,但坚固程度不如一体化的。
    有刷电机(串激电机也是有刷电机)内部有电刷(碳刷)和换向器,换向器学名也叫整流子。电动车电机的换向器大多为平面状的(不是圆柱状)。有刷电机里面碳刷顶在换向器表面。电机转动时,将电能通过换向器输送给线圈,由于其主要成分是碳,故此称为碳刷。碳刷易磨损,应定期维护更换,并清理积碳。在有刷电机里面,装置并保持碳刷位置的机械导槽叫刷握,俗称碳刷架。换向器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交替变化,完成有刷电机线圈的换向。
    无刷电机没有电刷和换向器,由控制器根据转子的位置,为电机里面的线圈提供不同方向的电流,达到电流方向交替变化的目的。无刷电机,分为有位置传感器无刷电机和无位置传感器无刷电机。目前电动车行业内使用的无刷电机,普遍采用有位置传感器的无刷电机。
    位置传感器大部分采用霍尔器件。位置传感器和定子绕组是固定不转的,转子是永久磁铁,磁铁经过转子位置传感器后,霍尔器件产生一个脉冲。控制器根据转子位置传感器提供的信号,改变电机里面线圈电流的方向。
    B、电机的特点
电机形式                传动形式         电机效率爬坡性能维护周期   维护内容   骑行噪音
无刷无齿电机无刷低速外转子电机、直接驱动   中     一般      无    无             小
无刷有齿电机高速无刷电机、行星齿轮减速     高      好    3年左右      润滑齿轮       中
有刷有齿      高速有刷电机、2级齿轮减速      中       好    1年左右更换碳刷、润滑齿轮大
有刷无齿      低速有刷外转子电机、直接驱动   低      差     2年左右   更换碳刷、清理积碳小
2 控制器
①控制器分类
    控制器按照与之相配的电机不同可分为:有刷控制器和无刷控制器两类. 按照功能不同可分为:普通型和智能型两类。智能型一般具有助力、定速等功能。按照电路形式可分为:纯硬件型和软件型