電動自行車中使用的直流電機概述
董超奎（西安微電機研究所，陜西 西安 710077）
摘 要：簡述國內(nèi)市場上電動自行車所采用的各種直流電機的基本概況，介紹電機的類型、結(jié)構(gòu)、性能特點、使用場合等，指出印制繞組直流電機和外轉(zhuǎn)子無刷直流電機為電動自行車****電機。
關(guān)鍵詞：電動自行車；直流電機；分類；特點
文獻標識碼：a 文章編號：1001-6848(1999)02-0031-02
1 引 言
電動自行車的發(fā)展離不開其所采用的核心驅(qū)動元件電機的發(fā)展，其實電機本身的發(fā)展自有其規(guī)律，但把電機與自行車結(jié)合起來研究將是一件十分有意義的事情。本文籬述目前國內(nèi)市場上電動自行車中所采用的各種直流電機的基本概況，指出其產(chǎn)品類型、結(jié)構(gòu)、性能特點、使用場合等。
2分 類
2.1按電機類型分類
電動自行車所用直流電機按電機本身類型可分成以下幾類。
2.1.1普通永磁直流電動機
這類電機即為通常使用的永磁直流電動機。電機定子為鐵氧體或釹鐵硼永磁磁鋼磁極，轉(zhuǎn)子為普通直流電機轉(zhuǎn)子，電機轉(zhuǎn)速2000～4000rmin。這類電機需配備減速齒輪箱后才能用于電動自行車上。
2.1.2普通無刷直流電機
將有刷直流電機改為無刷直流電機，所不同的是定子為多相散嵌繞組．而轉(zhuǎn)子為永磁磁極。這類電機轉(zhuǎn)速設(shè)計的較低，一般不需減速機構(gòu)，電機轉(zhuǎn)速500～1000rlmin。電機裝于自行車的中軸上（習(xí)慣稱中置電機）。由于采用無刷電機，因此這類電機通過驅(qū)動線路控制很容易實現(xiàn)調(diào)速。
2.1.3印制繞組、線繞盤式直流電機
采用這兩種電機的主要目的是利用這類電機薄餅式結(jié)構(gòu)特點，使電機整體便于在自行車上合理安放。這類電機轉(zhuǎn)速較高，3000～4000r/min，電機功率較大。本類電機需要與減速齒輪機構(gòu)相配才能用于電動自行車上。線繞盤式直流電機由于其繞組參數(shù)便于調(diào)整，因此設(shè)計上可使電機特性有較大的變化，能適應(yīng)多種負載特性要求。
2.1.4外轉(zhuǎn)子無刷直流電機
這類電機軸向尺寸短，而鐵心外徑較大，因此結(jié)構(gòu)上為扁平式，其電機結(jié)構(gòu)和工作原理與普通無刷電機相類似，但該電機為外轉(zhuǎn)子（定子磁鋼）式無刷直流電機，電機極數(shù)較多，轉(zhuǎn)速較低，在200r／min左右，無需減速齒輪，結(jié)構(gòu)簡單，安裝在自行車后輪軸上。
2.2按電機裝在自行車上的位置分類
電動自行車用直流電機按其裝在自行車上的位置可分成以下幾類。
2.2.1中置電機
裝于自行車腳踏處中軸上，通過鏈條將動力傳遞到后輪上。這類屯機安裝時自行車腳踏處需進行較大改動，而后輪則不需做任何變動。
2.2.2輪轂式電機
裝于自行車后輪軸中心，電機工作時力矩直接加到后輪上，不工作時可像普通自行車那樣人工騎行。
2.2.3磨輪式電機
裝在自行車后座上靠與后輪摩擦傳遞動力。這種結(jié)構(gòu)為早期產(chǎn)品所采用，目前已很少看到這類電機。
2.2.4旁褂式電機
旁褂式電機通過鏈傳動驅(qū)動后軸，電機裝在自行車側(cè)面。
3各類電機的特點
3.1輪轂式印制繞組直流電機
輪轂式印制繞組直流電機是目前在電動自行車中采用最多的一種電機。之所以如此，是因為兩方面的原因，一是這種電機結(jié)構(gòu)上的特點：扁平，軸向尺寸小，便于安裝。二是由于性能上的特點：運行起來性能穩(wěn)定，可靠，損耗小，效率高，控制靈活。從生產(chǎn)角度講，雖然該產(chǎn)品的技術(shù)上含量較高，但生產(chǎn)上并不難，其成本相對較低，只要注意控制其加工質(zhì)量，把好各個生產(chǎn)關(guān)口，這類電機的批量生產(chǎn)成本會較低，效益（利潤）會很大。
3.2輪轂式無刷直流電機
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