深度了解電動(dòng)車(chē)電機(jī)內(nèi)部構(gòu)造

電機(jī)內(nèi)部的構(gòu)造很多車(chē)友還不是很清楚，接下來(lái)我們走進(jìn)電機(jī)的內(nèi)部，去看看內(nèi)部這些部件究竟是怎么一回事。

首先，從車(chē)友們最關(guān)心的磁鋼開(kāi)始。磁鋼的種類(lèi)他有很多種，常見(jiàn)的有三種：鐵氧體，鋁鎳鈷，釹鐵硼。作為稀土永磁材料，釹鐵硼能夠在有限的體積內(nèi)釋放較強(qiáng)的磁能積，使得直流電機(jī)小型化成為可能，故而電動(dòng)車(chē)電機(jī)除最早有過(guò)鐵氧體外基本都是釹鐵硼的天下，這里的磁鋼也就不再單獨(dú)加以標(biāo)識(shí)。磁鋼是商品，既然是商品就有三六九等，那么磁鋼標(biāo)識(shí)怎么區(qū)分好壞？首先是牌號(hào)，磁鋼牌號(hào)從高到低有EH，UH，SH，H，M，N這幾個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)應(yīng)耐溫系數(shù)為200，180，150，120，100，80。，耐溫系數(shù)越高越好，畢竟電機(jī)自身會(huì)發(fā)熱，發(fā)熱以后就會(huì)退磁影響電機(jī)壽命；在磁鋼牌號(hào)前面一般還會(huì)跟一個(gè)數(shù)字，這個(gè)數(shù)字一般是35，38，40這幾個(gè)為主，這些數(shù)字標(biāo)識(shí)解釋起來(lái)專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)較強(qiáng)，大家只要知道數(shù)字越大，磁性越強(qiáng)這條基本準(zhǔn)則就可以了。現(xiàn)在市面上的電機(jī)普遍采用的都是耐溫100度的38M料磁鋼，能用到標(biāo)準(zhǔn)的H料磁鋼的少之又少。

確定了材質(zhì)然后看高度，由于電機(jī)的工作原理簡(jiǎn)單說(shuō)來(lái)就是電磁轉(zhuǎn)換，那么你需要足夠的速度或載重必須要足夠的功率，也就勢(shì)必需要足夠體積的磁鋼。一般現(xiàn)在電機(jī)廠都是只標(biāo)高度，而厚度寬度都沒(méi)有標(biāo)識(shí)，而磁鋼的退磁與厚度息息相關(guān)（舉例來(lái)說(shuō)，3毫米厚的磁鋼退磁在100度標(biāo)準(zhǔn)下2小時(shí)不會(huì)超過(guò)3%，2.5毫米厚度同等環(huán)境下退磁在5-8%，2個(gè)厚度則超過(guò)10%，相比之下寬度對(duì)于電機(jī)的影響倒不是很大，市場(chǎng)上的已經(jīng)開(kāi)始有這種黑心電機(jī)），大家需要多留個(gè)心眼哦。


說(shuō)完了磁鋼我們來(lái)說(shuō)說(shuō)鐵芯，最早的電機(jī)由于是單張的矽鋼片在電機(jī)廠自己疊壓而成，所以現(xiàn)在依然有人稱其為矽鋼片，兩者是一樣的。鐵芯材質(zhì)一般為冷軋板（06以前有熱軋板），牌號(hào)則是800，600，470，400，350，300從高到低。這些牌號(hào)代表什么意義呢？以冷軋470為例，表示鐵損值為4.7w/kg，具體解釋下去可能比較復(fù)雜，大家只要知道這個(gè)鐵損值對(duì)于電機(jī)不是好事，還是越低越好就行，當(dāng)然越低的牌號(hào)也代表著越貴的鋼材，而且每家鋼廠出產(chǎn)的效果也不盡相同，以國(guó)內(nèi)鋼材為例，同等牌號(hào)下武鋼最好，寶鋼太鋼則是緊隨其后，當(dāng)然最好的鋼材還是進(jìn)口德國(guó)或日本的，只是不會(huì)出現(xiàn)在電動(dòng)車(chē)電機(jī)行業(yè)罷了。

然后我們看看漆包線。漆包線一般在電動(dòng)車(chē)電機(jī)上使用的只有兩種牌號(hào)130-2或180-1，那么這個(gè)數(shù)據(jù)怎么看懂呢？其中130和180指的是漆包線的工作耐溫，那么180自然更好些；-1和-2則分別指薄漆膜和厚漆膜，也就是表面厚度問(wèn)題。毫無(wú)引文如果電機(jī)使用了180-1，效果會(huì)優(yōu)于130-2的效果。

再來(lái)就是八芯線，大家俗稱引出線的東東。電機(jī)廠標(biāo)識(shí)的XX平方指的是三根相線的截面積，一般按照如下規(guī)律：800w以下，1.5平方；800-1000，2平方；1000-1500，2.5或3平方；1500-2000，6平方；2000-2500，8平方；2500-3000，10平方；3000往上，最好是16平方。如果您的電機(jī)標(biāo)稱1500W只有1.5平方，這個(gè)電機(jī)就可能存在虛標(biāo)功率，因?yàn)檫@個(gè)功率搭配這個(gè)引出線燒毀的概率很大

最后我們要分析兩個(gè)電機(jī)廠都需要撓頭的配件：軸承和霍爾，先說(shuō)較簡(jiǎn)單的軸承。軸承在機(jī)械行業(yè)的使用很普遍，那么什么樣的軸承最適合呢？首先電機(jī)的功率和軸承的尺寸息息相關(guān)，有修車(chē)經(jīng)驗(yàn)的師傅拆開(kāi)電機(jī)蓋以后會(huì)看的比較清楚，那么需要知道的就是：電摩款的電機(jī)（1500W左右）至少需要搭配6004（外徑42MM）標(biāo)準(zhǔn)才可以保證三年左右的壽命，而且功率增加還需要更大的軸承來(lái)承載電機(jī)的扭矩。如果是電自款的則相對(duì)簡(jiǎn)單得多，有個(gè)6203（外徑40）的就可以了。說(shuō)完尺寸我們來(lái)說(shuō)等級(jí)，這塊一般廠家是規(guī)避不談的，因?yàn)檩S承價(jià)格是根據(jù)z1-z4這幾個(gè)檔來(lái)確定的，如果你用Z4組的6203，價(jià)格都會(huì)超過(guò)Z1組的6005（外徑47）！這就是貓膩，有心的買(mǎi)車(chē)的時(shí)候也可以關(guān)注下這個(gè)問(wèn)題。至于最后的品牌這塊我不敢說(shuō)多，全國(guó)這種小軸承四分之三的產(chǎn)能集中在浙江慈溪，能用到這里的Z3組軸承你已經(jīng)是賺到了，至于吹噓什么哈瓦洛或者人本不是說(shuō)完全不可能，最好眼見(jiàn)為實(shí)，因?yàn)檫@幾家的軸承的價(jià)格是普通軸承的3-8倍，可能性很低的。


霍爾就類(lèi)似于您家里的大門(mén)，他是電機(jī)與控制器溝通的一個(gè)大門(mén)而已，要么開(kāi)門(mén)要么關(guān)門(mén)（這是電子換向的基本原理），只要是電機(jī)設(shè)計(jì)合理，控制器匹配得當(dāng)，霍爾沒(méi)有那么容易擊穿或者燒毀。那么為什么現(xiàn)在很多車(chē)友的霍爾反復(fù)燒毀呢？首先還是控制器的匹配問(wèn)題。現(xiàn)在電機(jī)功率越做越大，控制器也跟著水漲船高，大家都有了燒毀的可能，那么智能型的控制器在發(fā)現(xiàn)元器件高溫油燒毀可能的時(shí)候他會(huì)自動(dòng)切斷外來(lái)信號(hào)，無(wú)論是電池還是電機(jī)這時(shí)候他都不再繼續(xù)聯(lián)通，爺累了不伺候了。問(wèn)題這時(shí)候電機(jī)不是智能的，他沒(méi)有停下來(lái)，那么沒(méi)有停下來(lái)的電機(jī)自然就轉(zhuǎn)化成發(fā)電機(jī)繼續(xù)運(yùn)作，直到停下來(lái)為止。在停下來(lái)的時(shí)候如果正好是霍爾所在的位置，對(duì)不起了您吶，打死活該，這也是霍爾元件燒毀的最大原因之一。

電動(dòng)汽車(chē)內(nèi)部結(jié)構(gòu)解析

電動(dòng)汽車(chē)主要由電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、能源系統(tǒng)和輔助工作系統(tǒng)三大部分組成。電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是電動(dòng)汽車(chē)的“大腦中樞”，也是與燃油汽車(chē)最為不同之處。電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的功能是將蓄電池中儲(chǔ)存的電能轉(zhuǎn)化為行駛動(dòng)能，并且扮演著再生制動(dòng)的功能（也就是將汽車(chē)減速過(guò)程中動(dòng)能回收利用，再返回到蓄電池之中）。能源系統(tǒng)就是汽車(chē)體內(nèi)的“消化系統(tǒng)”，將外界獲取的“食物”（電能或者其他形式能量）轉(zhuǎn)化為蓄電池能量進(jìn)行儲(chǔ)存，為汽車(chē)行駛提供源源不斷地能量來(lái)源。輔助工作系統(tǒng)承載著“汽車(chē)服務(wù)員”的角色，她提供的是空調(diào)、照明、輔助動(dòng)力源等所謂的“其它的”功能，可以提高汽車(chē)整體的可操作性和駕駛員的舒適感，此部分基本和普通燃油車(chē)類(lèi)似。


電動(dòng)汽車(chē)內(nèi)部構(gòu)造簡(jiǎn)圖

1.驅(qū)動(dòng)電機(jī)


驅(qū)動(dòng)電機(jī)的作用是將蓄電池電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，通過(guò)傳動(dòng)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)汽車(chē)運(yùn)行的裝置。同時(shí)，大部分電動(dòng)汽車(chē)在剎車(chē)狀態(tài)下，電機(jī)又會(huì)扮演“發(fā)電機(jī)”的角色，將多余的機(jī)械能回饋給電池進(jìn)行充電。市面上，電機(jī)可以分為直流電機(jī)、異步電機(jī)、永磁同步電機(jī)和開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)。譬如，特斯拉用的是異步電機(jī)，起步加速較快，而且不會(huì)出現(xiàn)噪音；北汽EU260則用的是永磁同步電機(jī)，因?yàn)槠漭p便易于安置。

2.電動(dòng)控制器

電動(dòng)控制器是為電動(dòng)汽車(chē)的變速和方向變換等而設(shè)置，其作用是控制電動(dòng)機(jī)的電壓或電流，完成電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩和旋轉(zhuǎn)方向的控制。通過(guò)均勻改變電動(dòng)機(jī)的端電壓，控制電動(dòng)機(jī)的電流，從而實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的無(wú)極調(diào)速，這一過(guò)程稱之為晶閘管斬波調(diào)速。

在電動(dòng)汽車(chē)的旋向變換控制中，直流電動(dòng)機(jī)是通過(guò)接觸器改變電樞或磁場(chǎng)的電流方向而實(shí)現(xiàn)旋向變換。當(dāng)采用交流異步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)向的改變只需變換磁場(chǎng)三相電流的相序即可，可使控制電路簡(jiǎn)化。此外，采用交流電動(dòng)機(jī)及其變頻調(diào)速控制技術(shù)，使電動(dòng)汽車(chē)的制動(dòng)能量回收控制更加方便，控制電路更加簡(jiǎn)單。

3.傳動(dòng)和行駛裝置

電動(dòng)汽車(chē)傳動(dòng)裝置的作用是將電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩傳輸給汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)軸，然后再由行駛裝置（車(chē)輪、輪胎和懸架等）轉(zhuǎn)化為對(duì)地面的作用力，從而帶動(dòng)車(chē)輪行駛。電動(dòng)機(jī)可以帶負(fù)載啟動(dòng)，一般燃油車(chē)上的離合器可以取消安裝。而且驅(qū)動(dòng)電機(jī)可以通過(guò)電路控制實(shí)現(xiàn)旋向變換，所以燃油車(chē)變速器中的倒檔也可以省去。相對(duì)于燃油車(chē)更為簡(jiǎn)便的還有，采用電動(dòng)機(jī)無(wú)極調(diào)速控制時(shí)，電動(dòng)汽車(chē)可以忽略變速器；采用電動(dòng)輪驅(qū)動(dòng)時(shí)，可以省略差速器，所以電動(dòng)汽車(chē)在很大程度上簡(jiǎn)化了內(nèi)部構(gòu)造。

4.制動(dòng)系統(tǒng)

制動(dòng)系統(tǒng)也就是俗稱的“剎車(chē)系統(tǒng)”，不過(guò)電動(dòng)汽車(chē)上，還有電磁制動(dòng)裝置，可以將制動(dòng)過(guò)程中多余的動(dòng)能進(jìn)行轉(zhuǎn)化，留存在蓄電池中，有效地回收利用能源。

5.蓄電池

蓄電池是電動(dòng)汽車(chē)一切工作的能量源泉，不但將電能轉(zhuǎn)化成行駛的動(dòng)能，其他的車(chē)載裝置能源也悉數(shù)來(lái)源于此。市面上，蓄電池種類(lèi)豐富，鉛酸、鎳氫、磷酸鐵鋰、錳酸鋰、鈦酸鋰、三元材料、多元復(fù)合材料等并存。其中純電動(dòng)乘用車(chē)三元?jiǎng)恿﹄姵貫橹髁鳎b機(jī)量可以達(dá)到76%；電動(dòng)客車(chē)中，磷酸鐵鋰電池更占優(yōu)勢(shì)，有超過(guò)60%的裝機(jī)量。電動(dòng)汽車(chē)安裝蓄電池的基本考慮，通常是比能量高，充電技術(shù)成熟、時(shí)間短，連續(xù)放電率高、自放電率低，適應(yīng)車(chē)輛運(yùn)行環(huán)境，安全可靠，壽命長(zhǎng)易維護(hù)。

6.能量管理系統(tǒng)

能量管理系統(tǒng)扮演著“能量協(xié)調(diào)員”的角色，在汽車(chē)行駛過(guò)程中，對(duì)能源進(jìn)行有效分配管理，協(xié)調(diào)各個(gè)部分工作管理，從而達(dá)到能源最大限度的利用率。在車(chē)體制動(dòng)過(guò)程中的能量回收，能量管理系統(tǒng)也有參與，協(xié)助控制裝置進(jìn)行工作，提高電動(dòng)汽車(chē)?yán)m(xù)航能力。同時(shí)，它還會(huì)實(shí)時(shí)監(jiān)控蓄電池的溫度、端電壓、放電電流等參數(shù)，避免電池過(guò)充、過(guò)放電，有效提高電池的壽命。

7.充電器

充電器裝置是將外部電網(wǎng)的交流電轉(zhuǎn)化成相應(yīng)電壓的直流電儲(chǔ)存在蓄電池中，同時(shí)控制充電電流。充電過(guò)程中三個(gè)階段，恒流段、恒壓段和浮充段，都是由此進(jìn)行控制的。

8.動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)

轉(zhuǎn)向裝置是為實(shí)現(xiàn)汽車(chē)的轉(zhuǎn)彎而設(shè)置的，它由方向盤(pán)、轉(zhuǎn)向器、轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)與轉(zhuǎn)向輪等組成。為了提高駕駛員可操作性，可采用電子控制動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)EPS。