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电动百科 (一)无刷直流电动机

       一种用电子换向的小功率直流电动机。又称无换向器电动机、无整流子直流电动机。它是用半导体逆变器取代一般直流电动机中的机械换向器,构成没有换向器的直流电动机。

       无刷直流电动机由同步电动机和驱动器组成,是一种典型的机电一体化产品。同步电动机的定子绕组多做成三相对称星形接法,同三相异步电动机十分相似。而转子上粘有已充磁的永磁体,为了检测电动机转子的极性,在电动机内装有位置传感器。驱动器由功率电子器件和集成电路等构成,其功能是:接受电动机的启动、停止、制动信号,以控制电动机的启动、停止和制动;接受位置传感器信号和正反转信号,用来控制逆变桥各功率管的通断,产生连续转矩;接受速度指令和速度反馈信号,用来控制和调整转速;提供保护和显示等等。

       电池储存电能,电能是以直流电的方式从电池输出经过转换器传至电动机。直流电动机按有刷直流电动机和无刷直流电动机区分,有刷直流电动机因维护不方便被无刷直流电动机取代,无刷直流电动机已成为入门级电动车所使用的最为普遍的一种类型。

       传统的无刷直流电动机启动电流的限制策略,是通过监视电流并将其与一个参考值进行比较,当超过参考值时高于驱动系统优先级关断控制电动机的功率器件,低于参考值时重新把控制权交给驱动系统。这样做的好处是总能够保证在电流允许范围内可以使用最大电流,从而可以得到被允许的最大转距。然而在纯电动车的驱动电机上使用这种策略的结果是,启动瞬间突然的加速度使驾驶者舒适感下降。

       在技术特性上,无刷直流电动机可分为具有直流电动机特性的无刷直流电动机以及具有交流电动机特性的无刷直流电动机。我们所指的范畴仅限较为主流的直流电动机特性的无刷直流电动机。

       根据电动车对电动机的技术要求,直流电动机能够满足电动车运行的基本需求,另外,无刷直流电动机也不需要用户在用车期间去考虑它的维护问题,基于这样的特性,无刷直流电动机成为入门级电动车的首选。由于直流电动机的转速范围不大,因此在行驶时如果不辅以二级减速器或变速箱,车辆的最高时速可能会比较低,因此,这种电动机更适合小型或微型车领域。

       直流电动机的转速范围不算宽泛,而且最高转速仅为6000rpm左右,这样的转速属性很难满足电动车的工况需求,所以,有些厂商通过为其匹配二级减速器或具备一定传动齿比范围的CVT变速箱来弥补直流电动机在转速方面的短处。

       之所以说它是入门级电动机的首选是因为这种电动机自身也存在一些弊端,这些弊端会成为阻碍它在电动车行业里的发展。显然,这样的技术结构在空间布置以及重量控制方面对整车的设计都有不利的影响。

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