关于电动机的十万个问题？

电机的十万个理由……你都知道了，你就是高手了！

▼永磁电机

▼ 直流电机

▼量子磁力

▼单相感应电机

▼ 步进电机的工作原理

▼ 平衡电机

▼本世代的原理

▼三相定子

▼ 小型电动机

▼电机剖视图

▼电机

有关电动机基础知识的问答

★什么是电动机？

答：电动机是将电池电能转化为机械能以驱动电动汽车车轮旋转的部件。

★缠绕是什么意思？

答：电枢绕组是直流电机的核心部分，是用铜漆包线绕制的线圈。

当电枢绕组在电动机的磁场中旋转时，都会产生电势。

★电机技术中的磁场意味着什么？

答：永磁体或电流周围发生的力场以及任何磁力所能达到的磁力空间或范围。

★磁场强度是什么意思？

答：无限长的导线在距离导线1/2m处承载1安培的电流，其磁场强度定义为1A/m（安培/m，国际单位制SI）；

在 CGS 单位制 (cm - g - sec) 中，距离导线 0.2 cm 处承载 1 安培电流的无限长导线的磁场强度定义为 10e（奥地利），10e = 1/4.103/m，为了纪念奥地利人对电磁学的贡献，磁场强度通常用H表示。

★ 安培定则是什么意思？

答：右手握住一根导线，使大拇指伸直的方向与直流电的方向一致，那么弯曲的四指所指的方向就是导线周围磁感应强度的方向。

★磁通量是什么意思？

答：磁通又称磁通：在均匀磁场中存在一个垂直于磁场方向的平面，该磁场的磁感应强度为B，该平面的面积为S。

我们将磁感应强度 B 与面积 S 的乘积定义为穿过该平面的磁通量。

★什么是电动机定子？

答：有刷或无刷电机运行时不转动的部分。

轮毂式有刷或无刷无齿轮电机的电机轴称为定子，这种感应电机可称为内定子电机。

★什么是电动机转子？

答：有刷或无刷电机工作时转动的部分。

轮毂式有刷或无刷无齿轮电机的外壳称为转子，此类电机可称为外转子电机。

★碳刷是什么意思？

答：有刷电机内部顶在换相器表面，电机转动时，电能通过换相器传递给线圈，因为其主要成分是碳，称为碳刷，很容易磨损。

应定期维护、更换并清除积碳。

★什么是刷柄？

答：机械导向槽，用于将碳刷固定在有刷电机内的适当位置。

★什么是移相器？

答：有刷电机内部有一个相互绝缘的金属表面，当电机转子旋转时，金属条交替接触电刷的正负极，实现工业电机线圈方向的交替正反变化电流并完成有刷电机线圈的换相。

★什么是相序？

答：无刷电机线圈的排列顺序。

★什么是磁铁？

答：磁性材料一般用高磁场强度来称呼，电动车电机用的都是钕硼稀土磁铁。

★什么是电势？

答：它是由电机转子切割磁力线而产生的，其方向与所施加的电源方向相反，故称为反电动势。

★什么是有刷电机？

答：电机工作时，线圈和换向器旋转，磁铁和碳刷不旋转。

线圈电流方向的交替变化是由随工业电机旋转的换向器和电刷来完成的。

在电动汽车工业有刷电机中分为高速有刷电机和低速有刷电机。

有刷电机和无刷电机有很多区别，从字面上看有刷电机有碳刷，无刷电机没有碳刷。

★什么是低速有刷电机？有什么特点？

答：在电动汽车行业中，低速有刷电机是一种轮毂式低速大扭矩无刷直流电机。

其中电机定子和转子的相对速度就是车轮的速度。

定子上的磁铁为 5 至 7 对，转子电枢的槽数为 39 至 57。

由于电枢绕组固定在轮壳内，因此很容易通过旋转的壳散发热量。

旋转外壳还编织有36根辐条，有利于热量传递。

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★ 有刷电机和有齿电机有何特点？

A: Brush motors have brushes, and the main hidden problem is "brush wear".

所以用户应该知道有刷电机有两种类型，有齿和无齿。

It is a high speed motor, the so-called "tooth" is through the gear reduction mechanism, the motor speed will be lowered (because the national standard stipulates that the speed of electric vehicles should not exceed 20 kilometres per hour, so the motor speed should be about 170 revolutions per minute).

由于电机通过齿轮减速，因此具有启动动力强、爬坡能力高等特点。

但电动轮毂为封闭式，出厂前仅进行润滑，用户难以进行日常维护。而且齿轮本身就存在机械磨损，一年左右润滑不足导致齿轮磨损增大、噪音增大，而且使用过程中电流也增大，影响电机和电池的寿命。

★什么是无刷电机？

由于控制器提供不同电流方向的直流电源，实现工业电机内部线圈电流方向的交替变化。

无刷电机的转子和定子之间没有电刷或换向器。

★电动机如何实现相变？

答：无刷或有刷电机在旋转时，电机内部线圈的通电方向需要交替变化，才能使电机连续旋转。

有刷电机的换相是由换向器和电刷共同完成的，而无刷电机则是由控制器完成的。

★什么是缺相？

答：无刷电机或无刷控制器的三相电路中的一相不工作。

缺相分为主缺相和霍尔缺相。表现为电机抖动不工作，或转动无力、有噪音。

控制器工作在缺相状态时，很容易烧毁控制器。

★常见的电动机有哪些类型？

答：常见的电机有：有刷齿轮轮毂电机、有刷无齿轮轮毂电机、无刷齿轮轮毂电机、无刷无齿轮轮毂电机、侧挂电机等。

★如何从电机类型上区分是高低速控制电机？

答：A 有刷齿轮轮毂电机和无刷齿轮轮毂电机都是高速电机。

B 有刷齿轮轮毂电机、无刷齿轮轮毂电机属于低速电机。

★电机的功率是如何定义的？

答：电机的功率是电机输出的机械能与电源提供的电能之比。

★为什么要选择电机的功率？选择电机功率的意义是什么？

答：电机额定功率的选择是一个非常重要且复杂的问题。

当负载时，如果电动机的额定功率太大，电动机往往处于轻载运行。

The capacity of the motor itself does not fully play, into the "big horse-drawn car", while the motor operating efficiency is low, bad performance, will increase operating costs.

On the contrary, the rated power of the three phase motor is required to be small, that is, "small horse-drawn car", the motor current exceeds the rated current, the motor consumption increased, low efficiency is a small matter, the important thing is to affect the life of the motor.

即使过载不多，电机的寿命也会减少较多；过载越大，会破坏电机绝缘材料的绝缘性能甚至烧毁。

当然，电机电源的额定功率小，可能根本无法拖动负载，这会使电机长时间处于工作状态。

电机长时间处于启动状态，会过热而损坏。

因此，应严格根据电动汽车的运行工况选择电机的额定功率。

★为什么直流无刷电机一般都是三霍尔？

答：简单来说，无刷直流电机要旋转，定子线圈的磁场与转子永磁体的磁场之间必须始终存在一定的角度。

转子旋转的过程也是改变转子磁场方向的过程。为了使两个磁场之间形成角度，定子线圈的磁场方向必须在某一点之后改变。

那么你怎么知道定子磁场的方向会改变呢？

那要看三殿了。

可以假设三个大厅的任务是告诉控制器何时改变电流方向。

★无刷霍尔电机功耗大概范围是多少？

答：无刷霍尔电机的功耗大约在6m A到20m A之间。

★电机正常工作的最高温度是多少？电机能承受的最高温度是多少？

答：如果低压电机罩的温度超过环境温度25度以上。

说明电机温升超出正常范围，一般电机温升应在20度以下。

一般电机线圈均采用漆包线制成，当漆包线温度在150度以上时，漆膜会因高温而脱落，造成线圈短路。

当线圈温度高于150℃时，电机外壳温度在100℃左右，因此以外壳温度为基础，能效电机可承受的最高温度为100℃。

★电动机的温度应低于20摄氏度？

即电机端盖温度高于环境温度应小于20摄氏度，但电机发热超过20摄氏度的原因是什么？

答：电机发热的直接原因是大电流引起的。

一般可能是由于线圈短路或断路、磁铁退磁或电机效率低等原因造成的。

正常情况是电机长时间大电流运行。

★电机发热的原因是什么？流程是怎样的？

答：电机在负载运行时，电机内部存在功率损耗，这些功率损耗最终会转化为热量，导致电机温度升高到环境温度以上。

电机温度高于环境温度的值称为升温。

一旦温度升高，电动机就必须向周围区域散热；温度越高，热量散失得越快。

当电机单位时间发出的热量与散出的热量相等时，电机温度不再升高，而是保持稳定恒定的温度，即处于发热与散热平衡的状态。

★ 一般点击允许温升是多少？电机哪个部分受电机温升影响最大？它是如何定义的？

答：电动机带负载运行时，负载越大，即输出功率越大越好（如果不考虑机械强度）。

但输出电功率越高，功率损耗越高，温度越高。

我们知道，电机中承受温度最弱的就是绝缘材料，比如漆包线。

绝缘材料的耐温性能有一个限度，在这个限度内，绝缘材料的物理、化学、机械、电气等方面的性能都非常稳定，其工作寿命一般为20年左右。

超过这个限度，绝缘材料的寿命将急剧缩短，甚至烧毁。这个温度极限称为绝缘材料的允许温度。

绝缘材料的允许温度即为电动机的允许温度；绝缘材料的寿命通常就是电动机的寿命。

环境温度随时间和地点的不同而变化，但电机的设计是基于40摄氏度的标准环境温度。

因此，绝缘材料或电机的允许温度负40摄氏度就是允许温升，不同绝缘材料的允许温度是不一样的，根据允许温度，电机常见的绝缘材料有A、E、 B、F、H 五个。按环境温度40摄氏度计算。

这五种绝缘材料及其允许温度和温升如下表所示。

绝缘材料等级 允许温度 允许温升

浸渍棉、丝、纸板、木材、电机等普通绝缘漆 105 65

E 环氧树脂、聚酯薄膜、绿壳纸、双向可控硅、高绝缘漆 120 80

B 云母、石棉和玻璃纤维与耐热性提高的有机漆的组合作为粘合剂 130 90

F 耐热性优异的环氧树脂粘合或浸渍的云母、石棉和玻璃纤维组合物 155 115

H 硅树脂、硅橡胶粘合或浸渍的云母、石棉或玻璃纤维组合物 180 140

★ 如何测量直流无刷电机的相位角？

答：无刷电机的相位角可以通过打开控制器并向霍尔元件供电来检测。

方法如下：用万用表+20V直流电压档，将红表笔接+5V线，黑表笔分别测量三根引线的高低电压，根据相位变化可以比较 60 度和 120 度电动机的表。

★为什么直流无刷控制器和直流无刷电机任意连接都不能正常转动？直流无刷为什么会出现反相序？

答：一般来说，无刷直流电机在实际运动中是一个过程

电机转动——转子磁场方向改变——当定子磁场方向与转子磁场方向夹角达到60度电角时——霍尔信号改变——相线电流方向改变——定子磁场交叉60度电角正转——定子磁场方向与转子磁场方向成120度电角——电动机继续旋转。

由此我们知道霍尔有六种正确的状态。

当特定的霍尔告诉控制器时，控制器具有特定的相位输出状态。

所以反转相序就是为了完成使定子电角始终以60度电角向一个方向步进的任务。

★ 60度无刷控制器用在120度无刷电机上会怎样？反之亦然？

A：两者都会导致缺相，无法正常旋转；

而JENNER使用的控制器是智能无刷控制器，可以自动识别60度电机或120度电机，从而兼容这两种类型的电机，维护和更换更加方便。

★直流无刷控制器和直流无刷电机如何反转到正确的相序？

答：第一步要确保霍尔线的电源线和地线与控制器上相应的线插好。

虽然三根电机霍尔线和三根电机线总共有 36 个与控制器的连接，但最简单、最笨的方法是一一测试每个状态。

改变连接时可以在不通电的情况下进行，但必须小心，而且要按一定的顺序进行。

注意每次不要扭得太厉害，如果电机转动不顺畅，那么这个状态就不对，转动扭太大会损坏控制器。

如果出现反转的情况，在知道控制器相序的情况下，将控制器霍尔线a、c对调，点击线A相和B相对调，即可反转为正转。

最终验证连接方法正确，电机大电流运行时正常。

★如何用120度无刷控制器控制60度电机？

A：在无刷电机霍尔信号线b相与控制器采样信号线之间加一根方向线。

★有刷高速电机和有刷低速电机直观的区别是什么？

回答。

A、高速电机带有超越离合器，一个方向转动容易，另一个方向转动费力；低速电动机可以轻松地双向转动铲斗。

B.汽车转弯时高速电机噪音较大，低速电机噪音较小。

有经验的人可以通过耳朵轻松识别它们。

★什么是电机的额定运行状态？

A、电动机运行时，若各项物理量与其额定值相同，称为额定运行状态。

电动机在额定运行条件下工作，运行可靠，具有最佳的综合性能。

★电机的额定扭矩是如何计算的？

答：点击轴上的额定扭矩输出可表示为T2n，其大小为输出的机械额定功率除以传动的额定速度，即T2n=Pn，其中Pn为W，Nn为r/min，T2n 单位为 N.M，如果 PNM 单位为 KN，则系数 9.55 更改为 9550。

因此，可以得出结论，如果电动机的额定功率相同，最常用的电动机的转速越低，扭矩越大。

★交流异步电机启动电流的定义是什么？

答：一般电动机的启动电流不得超过其额定电流的2-5倍，这是控制器采用限流保护的重要原因。

★为什么市场上的电机转速越来越高？有什么影响？

答：供应商这边，可以提高转速来降低成本，同样的低速电机，高速线圈匝数会少一些，而且还节省硅钢，磁铁数量也少，买家认为高速很好。

额定转速工作时，其功率保持不变，但在低速区时效率明显较低，即启动无力。

效率低，启动电流大，骑行时直流电流大，对控制器的限流要求高，对电池不好。

★电机异常发热如何修复？

答：修复处理通常是更换电机，或者进行保养。

★电动机空载电流大于参考表极限数据表明电动机有故障，请问原因是什么？如何修复？

A：点击内部机械摩擦力；线圈局部短路；磁铁退磁；直流电机换相器积碳。

修复处理一般是更换电机，或者更换碳刷，清理积碳。

★各种电机无故障时最大极限空载电流是多少？

电机类型 额定电压 24V 额定电压 36V

平挂电机2.2A 1.8A

高速有刷电机 1.7A 1.0A

低速有刷电机 1.0A 0.6A

高速无刷电机 1.7A 1.0A

低速无刷电机1.0A 0.6A

★如何测量电机空载电流？

A：将万用表置于20A位置，将红、黑表笔串联至控制器电源输入端。

打开电源，在电机不转动的情况下，用万用表记录此时的最大交流电流A1。

旋转手柄，使电机空载高速旋转10s以上，等待电机转速稳定，开始观察并记录此时万用表上A2的最大值。电机空载电流=A2-A1。

电动汽车常用电机比较。

电机形式 驱动形式 电机效率 爬坡性能 维护周期量 维护内容 噪音成本

无刷无齿无刷低速外转子电机，直驱〉80%一般无大无小低。

无刷有齿高速无刷电机，行星齿轮减速>83%良好约3年小型润滑齿轮中高。

有刷和有齿高速有刷电机，2级齿轮减速 < 78% 好约1年大量更换碳刷，润滑齿轮大高

无刷低速有刷外转子电机，直驱〈76%差2年左右更换碳刷少，清洁碳少低。

★ 如何辨别电动机的好坏？主要看哪些参数？

答：主要是空载电流和骑行电流的大小，与正常值相比，以及电机的能效和扭矩，以及电机的噪声、振动和发热，最好的方法是用测功机来测量测试能效曲线。

★ 180W和250W电机有什么区别？对控制器有什么要求？

答：250W的骑行电流较大，对控制器的功率裕度和可靠性要求较高。

★为什么电动汽车标准工况下的行驶电流会因电机额定值的不同而不同？

答：众所周知，在标准情况下，额定负载为160W时，250W直流电机的骑行电流约为4-5A，而350W直流电机的骑行电流略高。

举例来说：如果电池电压为48V，两台电机均为250W和350W，额定效率点为80%，则250W电机的额定工作电流约为6.5A，350W电机的额定工作电流约为9A。

电机的一般效率点是工作电流偏离额定工作电流越远，该值越小，在4-5A负载时，250W电机的效率为70%，350W电机的效率为70%是 60%，则在 5A 负载下

250W的输出功率为48V*5A*70%=168W

350W的输出功率为48V*5A*60%=144W

350W电机必须增加功率才能满足168W（几乎是额定负载）的输出功率要求，从而提高效率点。

为什么相同环境下350W电机的续航里程比250W电机短？

答：在相同环境下，350W电机的续航里程比250W电机短，因为骑行电流较大。

★电动自行车厂家应该如何选择电动汽车电机？根据什么来选择选民瑞克电机？

答：电动自行车最关键的因素是电机额定功率的选择。

电机额定功率的选择一般分为三步。

第一步是计算负载功率P

第二步，根据电力电子负载，预先选择电机额定功率等。

第三步，校准预选电机。

一般先检查加热温升，然后检查过载能力，必要时检查启动能力。

全部通过，则选择预选电机；不能通过的从第二步开始再次进行，直至通过。

重要的是电机的额定功率尽可能小，以满足负载的要求。

第二步完成后，根据环境温度进行温度修正，额定功率是根据国家标准环境温度40摄氏度计算的。

如果常年环境温度较低或较高，应修正电机的额定功率，以便今后充分利用电机的容量。

例如，如果常年环境温度较低，则电动机的实际额定功率应高于标准Pn，反之，如果常年环境温度较高，则应降低额定功率使用。

一般来说，在环境温度确定的情况下，电动汽车电机的选择应根据电动汽车的骑行状态来选择。

电动汽车的行驶状态越能让电机接近额定工作状态越好，并且电动汽车的行驶状态一般根据路况而定。

如果平原路面光滑，那么小功率电机就足够了；如果使用更大功率的电机，会造成能源浪费，并且导致续航里程短。

如果高原山区山路较多，则宜选用功率较大的变频驱动电机。

★ 60度直流无刷电机比120度直流无刷电机功率更大，对吧？为什么？

A：从市场上我们发现，在与很多客户沟通时，存在一个常见的误区！

他们认为60度电机比120度电机更强大。

我们认为这很可能是60度无刷电机厂家的一种宣传。无刷电机的原理以及它是60度电机还是120度电机！

所谓度数只是用来告诉无刷控制器什么时候打开心目中的两相线。没有谁比谁更强大的事情！ 240度和300度电机也是如此，没有谁比谁更强的问题。

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