电动车原理及维修

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1、电动车原理及维修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

2、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 2

3、000 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

4、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

5、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

6、、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 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：纯硬件型和软件型两类。纯硬件简单、造价

7、低；软件型造件高，但功能齐全，可靠性更高3 电池分类电动车常用电池可分为：铅酸电池、锂电池、镍氢电池。铅酸电池重量大、体积大、性能稳定，但对充放电要求严格。镍氢和锂电池重量小，体积小，但价格贵。铅酸电池又可为：普通铅酸电池和胶体铅酸电池。胶体铅酸电池的电解质为胶状，其优点为：自放电小，比普通电解液及密封电池更耐贮存。由于胶体内电阻小，因此耐浓度放电性能好。由于耐充放性能优良，所以又有相当好的恢复性能。耐低温，在低温条件下使用比普通铅酸电池效果好。允许环境温度为：-25+50 度。4 充电器分类按照电路结构分为：恒流充电器、恒压充电器、恒压限流充电器、智能三阶段充电器、快速脉冲充电器等。其中，智

8、能三阶段充电器性价比最高，用量最大。按照电压高低可分为：24V、36V、48V 三种。按与之相配的电池容量大小可分为：10AH、20AH 两种。按照充电形式可分为：串联式充电和单体均恒充电两种。其中串联式充电性价比高，用量大，单体均恒充电效果最好，能明显延长电池寿命，但造价高。第三节 电动车其它部件电动车其它部件包括：速度表、电量显示表、灯控系统、整车总成线、助力系统、机械传动系统。第四节 维修工具、仪表、专用设备、仪器1、万用表：万用表是三用表的约定俗成叫法。所谓三用一般指测电阻、交直流电流（但是一般指针式表只能测直流电流，而数字式表交直流都可以测试） 。交直流电压。A 使用指针式万用表应注

9、意如下事项：1）测量电流和电压时，应首先选择挡位（千万不能旋错挡位） ，然后再测。如果误将电阻挡或电流挡去测电压，就极易烧坏电表。万用表不用时，最好将挡位旋至交流电压的最高挡。还要特别注意测试直流大电流时红表笔的插孔位置，用完后立即插回到原 VA 位置。2）量直流电压和直流电流时，注意“+”“-”极性，不要接错，如发现指针反转，应立即调换表笔，避免反向时间长了损坏表头。3）如果不知道被测电压或电流的大小，应先用最高挡，而后再选用合适的挡位来测试，以免表针偏转过度而损坏表头。在线带电测量时，不能带电转换档位。4）测量大阻值电阻时，不要用手同时触及元件两端的裸露金属部分，以免人体电阻（数十千欧姆）

10、与被测电阻并联，使测量结果不准确。5）测量电阻时，一般先进行电调零，将两支表笔短接，调“零欧姆”旋钮使指针到 0 位置。如果顺时针调“零欧姆”旋钮至最大，指针仍然达不到 0 点，这种现象通常是由于表内电池电压不足或者表笔插头接触不良造成的，应插好表笔插头并换上新电池方能准确测量。6）要测量通过电的被测对象（如电解电容）应先放电，然后再进行测试。充有高电压的电容放电，可用 220V 白炽灯泡对其进行放电。7、使用数字式万用表参照指针式万用表应注意事项的 1、3、4、6 项。数字表内仅用一块 9V 或 6V 的电池，无论那个档位，都需要电池支持。电压档可以精确到小数点后二位。这在维修调整充电器和蓄

11、电池时非常有用。需要指出是，数字表内部电池消耗到临界状态时，读数偏差很大，要及时更新电池。B 数字式万用表各档位的含义是1） V : 表示的是测交流电压的档位.。单位是：伏特V- : 表示的是测直流电压的档位.。单位是：伏特mA: 表示的是测毫安级直流电流的档位.。单位是： 毫安A：表示的是测安培级直流电流的档位。单位是：.安: 表示的是测量电阻阻值的档位.。单位是： 欧姆: 表示的是测量二极管管压降的档位，也可以测量晶体管的参数以及导线的通断。2） 数字式万用表的红笔表接到内部电路正极,黑笔表接到内部电路负极.。3） 测量 12v 或者 6v 的单个电池要求使用直流 20V 电压档。4） 测

12、量 36v 或者 48v 的电池组要求使用直流 200V 电压档。5） 测量普通整流二极管时，正常情况下，正向参数值应为 400 到 700 之间。反向测量时显示为 1。6） 当万用表处于电流档或电阻档时，切忌测量电池电压或 220v 交流电，否则将严重短路，烧坏万用表 2 专用调试电源、专用调试电源可替代电池，其优点有：36V、48V 通用，具有短路保护，过流保护，当电动车电有短路现象时，不会引起线路燃烧，控制器正负极接反，也不会损坏控制器。(详细使用方法见使用说明书)、WS-2B 电动车性能检测仪,能检测出电动车和充电器的主要性能参数(8 项参数)，初步确定电动车和充电器是否有故障，以及故

13、障的范围。而且不用拆卸一个螺丝。可以测量电机的空转的电流，电动车的骑行电流，电动车的起动电流，控制器的欠压保护,充电器的低压,高压,充电电流,转灯电流等。(详细使用方法见仪器使用说明书)、WS-1F 无刷驱动系统检测配线仪是一台智能化的多功能仪器。它集 (1)位置传感器（霍耳）检测，(2) 电机电角度(60 度，120 度)检测，(3) 电机线圈检测，(4)电机功率检测。(5) 无刷控制器检测（60 度，120 度）等功能于一体，最实用的功能是：准确快速地完成控制器与电机的自动配线 (15 秒左右)。并且显示出来。更换一个无刷控制器只需 5 分钟。(详细使用方法见仪器使用说明书)电动车控制器技

14、术问答电动车控制器技术问答什么叫电动车控制器？答：电动车控制器是控制电机转速的部件，也是电动车电动系统的核心，具有欠压、限流或过流保护功能。职能电动车控制器还具有多种骑行模式和整车电器部件自检功能。电动车控制器是电动车能量管理与各种信号处理的核心部件。 无刷电动车控制器和有刷电动车控制器有什么区别？ 答：因无刷电动车控制器依靠电子换相所以其控制方式较之有刷电动车控制器困难的多，其电路的复杂程度远高于有刷电动车控制器，其制造成本及工艺远高于有刷电动车控制器。 电动车控制器在电动车当中起何作用？答：主要控制电机的转速，同时兼有多种保护功能，如欠压保护、限流保护、刹车断电等，捷能电动车的电动车控制器

15、还有自检保护等其它保护功能。电动车控制器的电机线与电源线哪两根是相通的？答：电机的正极线与电源线的正极线相通，其实就是一根线。什么叫电动车控制器的限流保护？答：限流保护电路时对电动车控制器输出的最大电流进行限制，以保护电池、电动车控制器和电机等允许范围上的大电流，以免电流过大，对上述器件造成损坏。电动车控制器的限流的测试有哪些方法？答： A 。去掉刹车断电的功能，保持机械刹车功能，然后把电流表置 20A 的直流电流档上，拔开电动车控制器的正极线，把电流表红黑表笔串联在电池正极与电动车控制器正极之间，在正常运转到最高速时缓慢制动电机，这时会有一个最大电流值，即可测出限流值。 B 接上电流表后，上

16、车骑行得到的最大的电流。电动车控制器的限速时何原理？有何用处？在限速时是否浪费效率？答：国标规定电动车的最高时速是 20 公里 / 小时，所以很多厂家为了满足客户的要求加上的限速线开关。在限速状态时车速不会超过 20 公里 / 小时，调解后可以达到最高时速。其原理就是限制电动车控制器对电机的输出电压不能达到最高，电机不会实现最高速度，从而达到限速的目的。在限速时对效率的影响很小。 什么是限速电位器？答：从电动车控制器的限速线上加一可调节的电位器，使其达到调节电机最高速度的目的。加限速电位器的意义何在？答：目前市场上的电机多种多样，不同的电机其转速有很大区别，况且即使是同一种电机，其转速也略有差别，而且还有轮径不同的因素，所以车的最高时速差别很大，这样就早晨给电机配电动车控制器时，如果用传