深度了解電動車電機內部構造

電機內部的構造很多車友還不是很清楚，接下來我們走進電機的內部，去看看內部這些部件究竟是怎么一回事。

首先，從車友們最關心的磁鋼開始。磁鋼的種類他有很多種，常見的有三種：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釋放較強的磁能積，使得直流電機小型化成為可能，故而電動車電機除最早有過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加以標識。磁鋼是商品，既然是商品就有三六九等，那么磁鋼標識怎么區(qū)分好壞？首先是牌號，磁鋼牌號從高到低有EH，UH，SH，H，M，N這幾個標準，對應耐溫系數(shù)為200，180，150，120，100，80。，耐溫系數(shù)越高越好，畢竟電機自身會發(fā)熱，發(fā)熱以后就會退磁影響電機壽命；在磁鋼牌號前面一般還會跟一個數(shù)字，這個數(shù)字一般是35，38，40這幾個為主，這些數(shù)字標識解釋起來專業(yè)術語較強，大家只要知道數(shù)字越大，磁性越強這條基本準則就可以了。現(xiàn)在市面上的電機普遍采用的都是耐溫100度的38M料磁鋼，能用到標準的H料磁鋼的少之又少。

確定了材質然后看高度，由于電機的工作原理簡單說來就是電磁轉換，那么你需要足夠的速度或載重必須要足夠的功率，也就勢必需要足夠體積的磁鋼。一般現(xiàn)在電機廠都是只標高度，而厚度寬度都沒有標識，而磁鋼的退磁與厚度息息相關（舉例來說，3毫米厚的磁鋼退磁在100度標準下2小時不會超過3%，2.5毫米厚度同等環(huán)境下退磁在5-8%，2個厚度則超過10%，相比之下寬度對于電機的影響倒不是很大，市場上的已經(jīng)開始有這種黑心電機），大家需要多留個心眼哦。


說完了磁鋼我們來說說鐵芯，最早的電機由于是單張的矽鋼片在電機廠自己疊壓而成，所以現(xiàn)在依然有人稱其為矽鋼片，兩者是一樣的。鐵芯材質一般為冷軋板（06以前有熱軋板），牌號則是800，600，470，400，350，300從高到低。這些牌號代表什么意義呢？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雜，大家只要知道這個鐵損值對于電機不是好事，還是越低越好就行，當然越低的牌號也代表著越貴的鋼材，而且每家鋼廠出產的效果也不盡相同，以國內鋼材為例，同等牌號下武鋼最好，寶鋼太鋼則是緊隨其后，當然最好的鋼材還是進口德國或日本的，只是不會出現(xiàn)在電動車電機行業(yè)罷了。

然后我們看看漆包線。漆包線一般在電動車電機上使用的只有兩種牌號130-2或180-1，那么這個數(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，也就是表面厚度問題。毫無引文如果電機使用了180-1，效果會優(yōu)于130-2的效果。

再來就是八芯線，大家俗稱引出線的東東。電機廠標識的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。如果您的電機標稱1500W只有1.5平方，這個電機就可能存在虛標功率，因為這個功率搭配這個引出線燒毀的概率很大

最后我們要分析兩個電機廠都需要撓頭的配件：軸承和霍爾，先說較簡單的軸承。軸承在機械行業(yè)的使用很普遍，那么什么樣的軸承最適合呢？首先電機的功率和軸承的尺寸息息相關，有修車經(jīng)驗的師傅拆開電機蓋以后會看的比較清楚，那么需要知道的就是：電摩款的電機（1500W左右）至少需要搭配6004（外徑42MM）標準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承載電機的扭矩。如果是電自款的則相對簡單得多，有個6203（外徑40）的就可以了。說完尺寸我們來說等級，這塊一般廠家是規(guī)避不談的，因為軸承價格是根據(jù)z1-z4這幾個檔來確定的，如果你用Z4組的6203，價格都會超過Z1組的6005（外徑47）！這就是貓膩，有心的買車的時候也可以關注下這個問題。至于最后的品牌這塊我不敢說多，全國這種小軸承四分之三的產能集中在浙江慈溪，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完全不可能，最好眼見為實，因為這幾家的軸承的價格是普通軸承的3-8倍，可能性很低的。


霍爾就類似于您家里的大門，他是電機與控制器溝通的一個大門而已，要么開門要么關門（這是電子換向的基本原理），只要是電機設計合理，控制器匹配得當，霍爾沒有那么容易擊穿或者燒毀。那么為什么現(xiàn)在很多車友的霍爾反復燒毀呢？首先還是控制器的匹配問題。現(xiàn)在電機功率越做越大，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候他會自動切斷外來信號，無論是電池還是電機這時候他都不再繼續(xù)聯(lián)通，爺累了不伺候了。問題這時候電機不是智能的，他沒有停下來，那么沒有停下來的電機自然就轉化成發(fā)電機繼續(xù)運作，直到停下來為止。在停下來的時候如果正好是霍爾所在的位置，對不起了您吶，打死活該，這也是霍爾元件燒毀的最大原因之一。

電動汽車內部結構解析

電動汽車主要由電力驅動系統(tǒng)、能源系統(tǒng)和輔助工作系統(tǒng)三大部分組成。電力驅動系統(tǒng)是電動汽車的“大腦中樞”，也是與燃油汽車最為不同之處。電力驅動系統(tǒng)的功能是將蓄電池中儲存的電能轉化為行駛動能，并且扮演著再生制動的功能（也就是將汽車減速過程中動能回收利用，再返回到蓄電池之中）。能源系統(tǒng)就是汽車體內的“消化系統(tǒng)”，將外界獲取的“食物”（電能或者其他形式能量）轉化為蓄電池能量進行儲存，為汽車行駛提供源源不斷地能量來源。輔助工作系統(tǒng)承載著“汽車服務員”的角色，她提供的是空調、照明、輔助動力源等所謂的“其它的”功能，可以提高汽車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類似。


電動汽車內部構造簡圖

1.驅動電機


驅動電機的作用是將蓄電池電能轉化為機械能，通過傳動系統(tǒng)驅動汽車運行的裝置。同時，大部分電動汽車在剎車狀態(tài)下，電機又會扮演“發(fā)電機”的角色，將多余的機械能回饋給電池進行充電。市面上，電機可以分為直流電機、異步電機、永磁同步電機和開關磁阻電機。譬如，特斯拉用的是異步電機，起步加速較快，而且不會出現(xiàn)噪音；北汽EU260則用的是永磁同步電機，因為其輕便易于安置。

2.電動控制器

電動控制器是為電動汽車的變速和方向變換等而設置，其作用是控制電動機的電壓或電流，完成電動機的驅動轉矩和旋轉方向的控制。通過均勻改變電動機的端電壓，控制電動機的電流，從而實現(xiàn)電動機的無極調速，這一過程稱之為晶閘管斬波調速。

在電動汽車的旋向變換控制中，直流電動機是通過接觸器改變電樞或磁場的電流方向而實現(xiàn)旋向變換。當采用交流異步電動機驅動時，電動機轉向的改變只需變換磁場三相電流的相序即可，可使控制電路簡化。此外，采用交流電動機及其變頻調速控制技術，使電動汽車的制動能量回收控制更加方便，控制電路更加簡單。

3.傳動和行駛裝置

電動汽車傳動裝置的作用是將電動機的驅動轉矩傳輸給汽車的驅動軸，然后再由行駛裝置（車輪、輪胎和懸架等）轉化為對地面的作用力，從而帶動車輪行駛。電動機可以帶負載啟動，一般燃油車上的離合器可以取消安裝。而且驅動電機可以通過電路控制實現(xiàn)旋向變換，所以燃油車變速器中的倒檔也可以省去。相對于燃油車更為簡便的還有，采用電動機無極調速控制時，電動汽車可以忽略變速器；采用電動輪驅動時，可以省略差速器，所以電動汽車在很大程度上簡化了內部構造。

4.制動系統(tǒng)

制動系統(tǒng)也就是俗稱的“剎車系統(tǒng)”，不過電動汽車上，還有電磁制動裝置，可以將制動過程中多余的動能進行轉化，留存在蓄電池中，有效地回收利用能源。

5.蓄電池

蓄電池是電動汽車一切工作的能量源泉，不但將電能轉化成行駛的動能，其他的車載裝置能源也悉數(shù)來源于此。市面上，蓄電池種類豐富，鉛酸、鎳氫、磷酸鐵鋰、錳酸鋰、鈦酸鋰、三元材料、多元復合材料等并存。其中純電動乘用車三元動力電池為主流，裝機量可以達到76%；電動客車中，磷酸鐵鋰電池更占優(yōu)勢，有超過60%的裝機量。電動汽車安裝蓄電池的基本考慮，通常是比能量高，充電技術成熟、時間短，連續(xù)放電率高、自放電率低，適應車輛運行環(huán)境，安全可靠，壽命長易維護。

6.能量管理系統(tǒng)

能量管理系統(tǒng)扮演著“能量協(xié)調員”的角色，在汽車行駛過程中，對能源進行有效分配管理，協(xié)調各個部分工作管理，從而達到能源最大限度的利用率。在車體制動過程中的能量回收，能量管理系統(tǒng)也有參與，協(xié)助控制裝置進行工作，提高電動汽車續(xù)航能力。同時，它還會實時監(jiān)控蓄電池的溫度、端電壓、放電電流等參數(shù)，避免電池過充、過放電，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)的交流電轉化成相應電壓的直流電儲存在蓄電池中，同時控制充電電流。充電過程中三個階段，恒流段、恒壓段和浮充段，都是由此進行控制的。

8.動力轉向系統(tǒng)

轉向裝置是為實現(xiàn)汽車的轉彎而設置的，它由方向盤、轉向器、轉向機構與轉向輪等組成。為了提高駕駛員可操作性，可采用電子控制動力轉向系統(tǒng)EPS。