电动车电机一般由定子、转子、轴承和外壳等部分构成,以下是更详细的说明:
1. 定子:定子是固定在电动车电机外壳内的零件,通常由铁芯和线圈组成。线圈中的直流电流通过控制器变化,激起磁场产生磁通,使得铁芯中也出现磁通。这样,定子磁场的北极和南极就可以分别与转子磁场的南极和北极相吸引和排斥产生力矩。
2. 转子:转子是电动车电机内部能够转动的部分,通常是由磁铁和短路环组成的。转子的磁铁分为两种,一种是永磁体,另一种是电磁体。永磁体转子安装了强力永磁,具有较高的磁能密度和磁能积,能够提供更大的转矩和功率输出,而电磁体转子则通过流过定子中的电流,激起磁场产生“感应电流”,产生磁场,实现转矩输出。
3. 轴承:轴承是电动车电机中负责支撑机械部件的一个重要组成部分,通常采用滚珠轴承或者滑动轴承。这一块主要起到减少电机内部磨擦和耗能、承载转子和定子,减少震动和噪音等作用。
4. 外壳:外壳通过焊接、铸造等工艺制成,既能保护电机内部的零部件,又能驱散电机内部产生的热量。由于电机内部能量转换过程中会产生大量的热量,所以外壳的散热设计也是电机一个重点考虑的方面。
总体来说,电动车电机通过磁场交互作用产生足够的转矩和动能来驱动车辆行驶,其构造相对简单、结构紧凑、可靠性高、维护成本低等特点也让其成为电动车核心零部件之一。
1.永磁式直流电机:
由定子磁极、转子、电刷、外壳等组成。
定子磁极采用永磁体(永久磁钢),有铁氧体、铝镍钴、钕铁硼等材料。按其结构形式可分为圆筒型和瓦块型等几种。
转子一般采用硅钢片叠压而成,漆包线绕在转子铁心的两槽之间(三槽即有三个绕组),其各接头分别焊在换向器的金属片上。
电刷是连接电源与转子绕组的导电部件,具备导电与耐磨两种性能。永磁电机的电刷使用单性金属片或金属石墨电刷、电化石墨电刷。
2.无刷直流电机:
由永磁体转子、多极绕组定子、位置传感器等组成。无刷直流电机的特点是无刷,采用半导体开关器件(如霍尔元件)来实现电子换向的,即用电子开关器件代替传统的接触式换向器和电刷。它具有可靠性高、无换向火花、机械噪声低等优点。
位置传感器按转子位置的变化,沿着一定次序对定子绕组的电流进行换流(即检测转子磁极相对定子绕组的位置,并在确定的位置处产生位置传感信号,经信号转换电路处理后去控制功率开关电路,按一定的逻辑关系进行绕组电流切换)。
3.高速永磁无刷电机:
由定子铁心、磁钢转子、太阳轮、减速离合器、轮毂外壳等组成。
电机盖子上面可以装上霍尔传感器,用以测速。
位置传感器有磁敏式、光电式和电磁式三种类型。
采用磁敏式位置传感器的无刷直流电动机,其磁敏传感器件(例如霍尔元件、磁敏二极管、磁敏诂极管、磁敏电阻器或专用集成电路等)装在定子组件上,用来检测永磁体、转子旋转时产生的磁场变化。电动汽车多用的是霍尔元件。
采用光电式位置传感器的无刷直流电动机,在定子组件上按一定位置配置了光电传感器件,转子上装有遮光板,光源为发光二极管或小灯泡。转子旋转时,由于遮光板的作用,定子上的光敏元器件将会按一定频率间歇间生脉冲信号。
采用电磁式位置传感器的无刷直流电动机,是在定子组件上安装有电磁传感器部件(例如耦合变压器、接近开关、LC谐振电路等),当永磁体转子位置发生变化时,电磁效应将使电磁传感器产生高频调制信号(其幅值随转子位置而变化)。
定子绕组的工作电压由位置传感器输出控制的电子开关电路提供。