一文看懂電機所有大學(xué)問，從原理、分類到應(yīng)用

　　三、電機的組裝

　　在組裝有刷電機之前，請檢查刷握里面彈簧的彈性，檢查碳刷與刷握是否有碰擦，檢查碳刷在刷握里是否能達(dá)到最大行程，注意碳刷與換相器的正確定位，以免卡壞碳刷或刷握。

　　安裝電機的時候，首先應(yīng)清理電機部件表面的雜質(zhì)，以免影響電機的正常運轉(zhuǎn)，并且一定要將輪轂體固定結(jié)實，以免安裝時由于受磁鋼的強力吸引，造成部件相互撞擊、損壞。檢測36V正常，控制器輸出5V、12V正常，電動機電阻正常。把電動機直接連接到36V電池上，電動機運轉(zhuǎn)正常。

　　四、接線方法

　　由于換向方式不一樣，有刷電機和無刷電機不但內(nèi)部結(jié)構(gòu)不一樣，而且在接線方式上的區(qū)別也非常大。

　　1、有刷電機的接線方法。有刷電機一般有正負(fù)兩根引線。一般紅線是電機正極，黑線是電機負(fù)極。如果將正負(fù)極交換接線，只是會使電機反轉(zhuǎn)，一般不會損壞電機。

　　2、無刷電機相角的判斷。無刷電機的相角是無刷電機的相位代數(shù)角的簡稱，指無刷電機各線圈在一個通電周期里面線圈內(nèi)部電流方向改變的角度。電動車用無刷電機常見的相位代數(shù)角有120°與60°兩種。

　　觀察霍耳元件安裝空間位置判斷無刷電機的相角， 120°和60°兩種相角電機的霍耳元件安裝空間位置不一樣。

　　測量霍耳真值信號判斷無刷電機的相角

　　需要先說明一下的是什么叫無刷電機的磁拉力角。無刷電機的磁鋼數(shù)量一般是12片、16片或18片，其對應(yīng)的定子槽數(shù)是36槽、48槽或54槽。電機在靜止?fàn)顟B(tài)時，轉(zhuǎn)子磁鋼的磁力線有沿磁阻最小方向行走的特性，因此轉(zhuǎn)子磁鋼所停頓的位置恰好為定子槽凸極的位置。磁鋼不會停在定子槽心的位置，這樣轉(zhuǎn)子與定子的相對位置只有36種、48種或54種這有限的幾個位置。因此無刷電機的最小磁拉力角就是360/36°、360/48°或360/54°。

　　無刷電機的霍耳元件有5根引線，分別是霍耳元件的公共電源正極、公共電源負(fù)極、A相霍耳輸出、B相霍耳輸出和C相霍耳輸出。我們可以利用無刷控制器(60°或120°)的5根霍耳引線，將無刷電機霍耳元件引線的正負(fù)電源接好，將其余A、B、C三個相位傳感器的引線，任意接在控制器霍耳信號引線的引線上。接通控制器電源，由控制器給霍耳元件供電，就可以檢測到無刷電機的相角了。方法如下：用萬用表的+20V直流電壓擋，并將黑表筆接地線，紅表筆分別測量三個引線的電壓情況，記錄下3根引線的高低電壓。輕微轉(zhuǎn)動電機，讓電機轉(zhuǎn)過一個最小磁拉力角度，再次測量并記錄下3根引線的高低電壓，如此測量記錄6次。我們用1表示高電位，用0表示低電位，那么——

　　如果是60°無刷電機，連續(xù)轉(zhuǎn)動6個最小磁拉力角度，則測量出的霍耳真值信號應(yīng)該是：100、110、111、011、001、000。調(diào)整三個霍耳元件引線的引腳順序，讓真值的信號嚴(yán)格按照上面的真值順序變化，這樣對于60°無刷電機的A、B、C三個相位就判斷出來了。

　　如果是120°無刷電機，連續(xù)轉(zhuǎn)動6個最小磁拉力角度，測量出的霍耳真值信號應(yīng)該是按照100、110、010、011、001、101的規(guī)律變化，這樣霍耳元件引線的通電相序就判斷出來了。

　　如果想快速測出無刷電機是60°還是120°，用萬用表的+20V直流電壓擋，并將黑表筆接地線，紅表筆分別測量三個引線的電壓，出現(xiàn)三根線都有電壓或都無電壓時就確定是60°電機，否則就是120°

　　3、無刷電機的接線方法。無刷電機的線圈引線有3根，霍耳引線有5根，這8根引線必須和控制器相應(yīng)引線一一對應(yīng)，否則電機不能正常轉(zhuǎn)動。

　　一般講來，60°和120°相角的無刷電機，需要由與之相對應(yīng)的60°和120°相角的無刷電機控制器來驅(qū)動，兩種相角的控制器不能直接互換。60°相角的無刷電機與60°相角控制器相連的8根線的正確接線有兩種，一種正轉(zhuǎn)，一種反轉(zhuǎn)。

　　因為對于120°相角的無刷電機，通過調(diào)整線圈引線的相序和霍耳引線的相序，電機與控制器相連的8根線的正確接線可以有6種，其中3種接法電機正轉(zhuǎn)，另外3種接法電機反轉(zhuǎn)。

　　如果無刷電機反轉(zhuǎn)，表明無刷控制器與無刷電機的相角是匹配的，我們可以這樣來調(diào)整電機的轉(zhuǎn)向：將無刷電機與無刷控制器的霍耳引線的A、C交換接線;同時將無刷電機與無刷控制器的主相線A、B交換接線。電動自行車大體可分三種。 1，直流輪轂電機，即有刷電機，兩根引出線，外接PWM控制器。 2，交流輪轂電機，有帶霍爾和不帶霍爾傳感的，三根引線以上，外接變頻控制器。3，直流無刷輪轂電機，內(nèi)含電子換向器，兩根引出線。外接PWM控制器。 一定要分清，不要被混淆。

　　技術(shù)要求

　　它們在負(fù)載要求、技術(shù)性能和工作環(huán)境等方面有著不同的特殊的要求：

　　1、電動汽車驅(qū)動電機需要有4-5倍的過載以滿足短時加速或爬坡的要求;而工業(yè)電機只要求有2倍的過載就可以了。

　　2、電動汽車的最高轉(zhuǎn)速要求達(dá)到在公路上巡航時基本速度的4-5倍，而工業(yè)電機只需要達(dá)到恒功率是基本速度的2倍即可。

　　3、電動汽車驅(qū)動電機需要根據(jù)車型和駕駛員的駕駛習(xí)慣設(shè)計，而工業(yè)電機只需根據(jù)典型的工作模式設(shè)計。

　　4、電動汽車驅(qū)動電機要求有高度功率密度(一般要求達(dá)到1kg/kw以內(nèi))和好的效率圖(在較寬的轉(zhuǎn)速范圍和轉(zhuǎn)矩范圍內(nèi)都有較高的效率)，從而能夠降低車重，延長續(xù)駛里程;而工業(yè)電機通常對功率密度、效率和成本進行綜合考慮，在額定工作點附近對效率進行優(yōu)化。

　　5、電動汽車驅(qū)動電機要求工作可控性高、穩(wěn)態(tài)精度高、動態(tài)性能好;而工業(yè)電機只有某一種特定的性能要求。

　　6、電動汽車驅(qū)動電機被裝在機動車上，空間小，工作在高溫、壞天氣、及頻繁振動等等惡劣環(huán)境下。而工業(yè)電機通常在某一個固定位置工作。

　　隨著消費者的需求，電動車電機的發(fā)展也要與時俱進，消費者不僅要求電動車動力大，而且要求提速快，甚至提出更高的要求，在爬坡的時候，如果自動換擋或者一直都有著強大的扭矩，對于山地丘陵地形騎行中將會如履平地。