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電動車原理及維修

放大字體  縮小字體 發布日期:2017-01-23  來源:2017年01月23日 11時49分31秒  作者:泡泡電動車網  瀏覽次數:1112
第一節    電動車整體構造
    電動車整體構造其實很簡單,基本上是在自行車的基礎上加上“四大件”(電池、控制器系統、電機、充電器),就成為一個簡單的電動車。
    由電池提供能源,通過控制器供給電機電能,電機把電能轉換為機械動能,驅動電動車行駛。
控制器系統是電動車的大腦,全面檢測各組件狀態,根據騎行者的指令,準確控制電機的起動,加速、減速制動。嚴格保護電池電機不受大電流沖擊,延長電池及電機的壽命,同時保持控制器自身正常運行。
    第二節 電動車“四大件”
    1、電機
    A、電機分類
    電動車一般使用直流電機,有很多品種,不同形式的電機其特點也不一樣。且根據不同使用環境與目的使用不同的電機。現將電機的、分類與特點介紹如下。
    此處涉及的電機都是旋轉式電機。旋轉的部分叫轉子,不轉的部分叫定子,轉子和定子之間靠磁場同性相斥、異性相吸的作用力作相對運動。
    直流電機轉子和定子的磁場可以全部由線包(也叫線圈、繞組)產生,也可以一半(指定子或轉子之一)使用永久磁鐵。由此,直流電機可以分成串激電機和永磁電機兩大類。
    串激電機的轉子和定子磁場全部由線包繞組產生,定子繞組產生恒定方向的磁場,也叫激磁磁場。
永磁電機的轉子和定子磁場,其中一個由線包繞組產生,一個使用永久磁鐵。按照電機的通電形式,永磁直流電機又可以分為有刷電機和無刷電機兩大類。如按轉速分,可以分為高速電機(大于2000轉/分)與低速電機(小于2000轉/分)。從電機本身帶不帶齒輪減速機械裝置,又可以分為有齒、無齒電機。高速電機用于電動車,需要經過齒輪減速,一般為有齒電機,低速電機一般為扭矩輸出不經任何減速的無齒電機。但有些轉速稍高的低速電機可以經過電機外加減速裝置減速,這在代步三輪車中經常使用;這種鏈條傳動的小輪帶大輪盤的方式,噪音較小,效率還是比較好的。
    目前,電動自行車上使用的電機普遍采用永磁直流電機。由于不采用線圈激磁的方式,就省去了激磁線圈工作時消耗的電能,提高了電機的機電轉換效率,這對使用車載有限能源的電動車來講,可以降低行駛電流,延長續行里程。
    籠統地講,無刷電機的效率高于有刷電機;高速電機的效率高于低速電機;有齒電機的扭力高于無齒電機;貨運大功率三輪等串激電機普遍使用行星減速機構。
    電動車使用的電機一般是輪轂電機,具體又細分為:有刷無齒、有刷有齒、無刷無齒、無刷有齒。如果將電機、輻條、車圈做成一體,有個另外的名字叫一體化輪轂電機。電機輻條、車圈分開的,受沖擊時緩沖性好于一體化的,但堅固程度不如一體化的。
    有刷電機(串激電機也是有刷電機)內部有電刷(碳刷)和換向器,換向器學名也叫整流子。電動車電機的換向器大多為平面狀的(不是圓柱狀)。有刷電機里面碳刷頂在換向器表面。電機轉動時,將電能通過換向器輸送給線圈,由于其主要成分是碳,故此稱為碳刷。碳刷易磨損,應定期維護更換,并清理積碳。在有刷電機里面,裝置并保持碳刷位置的機械導槽叫刷握,俗稱碳刷架。換向器具有相互絕緣的條狀金屬表面,隨電機轉子轉動時,條狀金屬交替接觸電刷的正負極,實現電機線圈電流方向交替變化,完成有刷電機線圈的換向。
    無刷電機沒有電刷和換向器,由控制器根據轉子的位置,為電機里面的線圈提供不同方向的電流,達到電流方向交替變化的目的。無刷電機,分為有位置傳感器無刷電機和無位置傳感器無刷電機。目前電動車行業內使用的無刷電機,普遍采用有位置傳感器的無刷電機。
    位置傳感器大部分采用霍爾器件。位置傳感器和定子繞組是固定不轉的,轉子是永久磁鐵,磁鐵經過轉子位置傳感器后,霍爾器件產生一個脈沖。控制器根據轉子位置傳感器提供的信號,改變電機里面線圈電流的方向。
    B、電機的特點
電機形式                傳動形式         電機效率 爬坡性能 維護周期   維護內容   騎行噪音
無刷無齒電機 無刷低速外轉子電機、直接驅動   中     一般      無     無             小
無刷有齒電機 高速無刷電機、行星齒輪減速     高      好    3年左右      潤滑齒輪       中
有刷有齒      高速有刷電機、2級齒輪減速      中       好    1年左右 更換碳刷、潤滑齒輪 大
有刷無齒      低速有刷外轉子電機、直接驅動   低      差     2年左右   更換碳刷、清理積碳 小
2 控制器
① 控制器分類
    控制器按照與之相配的電機不同可分為:有刷控制器和無刷控制器兩類. 按照功能不同可分為:普通型和智能型兩類。智能型一般具有助力、定速等功能。按照電路形式可分為:純硬件型和軟件型兩類。純硬件簡單、造價低;軟件型造件高,但功能齊全,可靠性更高
3 電池分類
    電動車常用電池可分為:鉛酸電池、鋰電池、鎳氫電池。鉛酸電池重量大、體積大、性能穩定,但對充放電要求嚴格。鎳氫和鋰電池重量小,體積小,但價格貴。鉛酸電池又可為:普通鉛酸電池和膠體鉛酸電池。膠體鉛酸電池的電解質為膠狀,其優點為:自放電小,比普通電解液及密封電池更耐貯存。由于膠體內電阻小,因此耐濃度放電性能好。由于耐充放性能優良,所以又有相當好的恢復性能。耐低溫,在低溫條件下使用比普通鉛酸電池效果好。允許環境溫度為:-25~+50度。
4 充電器分類
    按照電路結構分為:恒流充電器、恒壓充電器、恒壓限流充電器、智能三階段充電器、快速脈沖充電器等。其中,智能三階段充電器性價比最高,用量最大。按照電壓高低可分為:24V、36V、48V三種。按與之相配的電池容量大小可分為:10AH、20AH兩種。按照充電形式可分為:串聯式充電和單體均恒充電兩種。其中串聯式充電性價比高,用量大,單體均恒充電效果最好,能明顯延長電池壽命,但造價高。
    第三節   電動車其它部件
    電動車其它部件包括:速度表、電量顯示表、燈控系統、整車總成線、助力系統、機械傳動系統。
    第四節 維修工具、儀表、專用設備、儀器
1、萬用表:
    萬用表是三用表的約定俗成叫法。所謂三用一般指測電阻、交直流電流(但是一般指針式表只能測直流電流,而數字式表交直流都可以測試)。交直流電壓。
    A   使用指針式萬用表應注意如下事項:
    1)測量電流和電壓時,應首先選擇擋位(千萬不能旋錯擋位),然后再測。如果誤將電阻擋或電流擋去測電壓,就極易燒壞電表。萬用表不用時,最好將擋位旋至交流電壓的最高擋。還要特別注意測試直流大電流時紅表筆的插孔位置,用完后立即插回到原VAΩ位置。
    2)量直流電壓和直流電流時,注意“+”“-”極性,不要接錯,如發現指針反轉,應立即調換表筆,避免反向時間長了損壞表頭。
    3)如果不知道被測電壓或電流的大小,應先用最高擋,而后再選用合適的擋位來測試,以免表針偏轉過度而損壞表頭。在線帶電測量時,不能帶電轉換檔位。
    4)測量大阻值電阻時,不要用手同時觸及元件兩端的裸露金屬部分,以免人體電阻(數十千歐姆)與被測電阻并聯,使測量結果不準確。
    5)測量電阻時,一般先進行電調零,將兩支表筆短接,調“零歐姆”旋鈕使指針到0Ω位置。如果順時針調“零歐姆”旋鈕至最大,指針仍然達不到0點,這種現象通常是由于表內電池電壓不足或者表筆插頭接觸不良造成的,應插好表筆插頭并換上新電池方能準確測量。
    6)要測量通過電的被測對象(如電解電容)應先放電,然后再進行測試。充有高電壓的電容放電,可用220V白熾燈泡對其進行放電。
    7、使用數字式萬用表參照指針式萬用表應注意事項的1、3、4、6項。
    數字表內僅用一塊9V或6V的電池,無論那個檔位,都需要電池支持。電壓檔可以精確到小數點后二位。這在維修調整充電器和蓄電池時非常有用。需要指出是,數字表內部電池消耗到臨界狀態時,讀數偏差很大,要及時更新電池。
B   數字式萬用表各檔位的含義是
    1) V~ : 表示的是測交流電壓的檔位.。單位是:伏特
      V- : 表示的是測直流電壓的檔位.。單位是:伏特
       mA: 表示的是測毫安級直流電流的檔位.。單位是: 毫安
    A:表示的是測安培級直流電流的檔位。單位是:.安
       Ω: 表示的是測量電阻阻值的檔位.。單位是: 歐姆
          : 表示的是測量二極管管壓降的檔位,也可以測量晶體管的參數以及導線的通斷。
    2)   數字式萬用表的紅筆表接到內部電路正極,黑筆表接到內部電路負極.。
    3)   測量12v或者6v的單個電池要求使用直流20V電壓檔。
    4)   測量36v或者48v的電池組要求使用直流200V電壓檔。
    5)   測量普通整流二極管時,正常情況下,正向參數值應為400到700之間。反向測量時顯示為1。
    6) 當萬用表處于電流檔或電阻檔時,切忌測量電池電壓或220v交流電,否則將嚴重短路,燒壞萬用表
    2 專用調試電源
    ①、專用調試電源可替代電池,其優點有:36V、48V通用,具有短路保護,過流保護,當電動車電有短路現象時,不會引起線路燃燒,控制器正負極接反,也不會損壞控制器。(詳細使用方法見使用說明書)
    ②、WS-2B電動車性能檢測儀,能檢測出電動車和充電器的主要性能參數(8項參數),初步確定電動車和充電器是否有故障,以及故障的范圍。而且不用拆卸一個螺絲。可以測量電機的空轉的電流,電動車的騎行電流,電動車的起動電流,控制器的欠壓保護,充電器的低壓,高壓,充電電流,轉燈電流等。(詳細使用方法見儀器使用說明書)
    ③、WS-1F無刷驅動系統檢測配線儀是一臺智能化的多功能儀器。它集 (1)位置傳感器(霍耳)檢測,(2) 電機電角度(60度,120度)檢測,(3) 電機線圈檢測,(4)電機功率檢測。(5) 無刷控制器檢測(60度,120度)等功能于一體,最實用的功能是:準確快速地完成控制器與電機的自動配線 (15秒左右)。并且顯示出來。更換一個無刷控制器只需5分鐘。(詳細使用方法見儀器使用說明書)
 
 
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