李康10316522電動(dòng)自行車簡單介紹及其電動(dòng)機(jī)原理

1、電動(dòng)自行車的簡單介紹及其發(fā)電機(jī)原理 電動(dòng)自行車又叫智能型電動(dòng)自行車 智能型和智能雙控型電動(dòng)自行車從原理上看基本相同。它們都是由車體部件、電池、傳動(dòng)部件、微電腦控制器和測力測速傳感部件(俗稱力矩傳感器)組成。智能騎行時(shí),人的腳踏力由傳感部件測量出來,經(jīng)過微電腦處理,電機(jī)輸出相應(yīng)的功率,使人的騎行十分省力。人的腳踏力智能騎行的最大優(yōu)點(diǎn)是安全、省電和使用方便。 要實(shí)現(xiàn)上列要求的智能騎行,智能型電助動(dòng)自行車必須具有力矩傳感器和微電腦控制器。 智能雙控型電動(dòng)自行車是既可智能騎行、也可手控行駛的一種新的車種。它和智能型電助動(dòng)自行車一樣,也需要有力矩傳感器和微電腦控制器。智能騎行時(shí)和純智能型電助動(dòng)自行車一樣

2、,手控行駛時(shí)和純電動(dòng)型電動(dòng)自行車一樣。它和智能車不同之處僅在于微電腦控制器的軟硬件略有不同。智能雙控型電動(dòng)自行車是十分適合中國國情和目前電池不完全過關(guān)條件下使用的產(chǎn)品。 力矩傳感器的安裝位置和有關(guān)方案。A、腳蹬：腳蹬式力矩傳感器。 在腳蹬上安裝壓力傳感器,人力施加在腳蹬上,壓力傳感器即可輸出隨人力大小而變化的電壓信號,通過一套碳刷機(jī)構(gòu)傳到微電腦控制器,實(shí)現(xiàn)人力、電助力的比例輸出。優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單,便宜；缺點(diǎn)：傳輸路線長,不可靠因素多,不宜采用。B、曲柄：曲柄式力矩傳感器。 在曲柄上安裝應(yīng)變片,人力蹬踏時(shí),曲柄產(chǎn)生微變形,應(yīng)變片輸出相應(yīng)的電壓信號。輸出信號的大小隨人力大小而變化。將輸出信號傳到微電

3、腦控制器,實(shí)現(xiàn)人力、電助力的比例輸出。優(yōu)缺點(diǎn)同上,不可取。C、鏈輪盤：鏈輪式力矩傳感器。 把鏈輪盤設(shè)計(jì)成主、從動(dòng)雙鏈輪。主動(dòng)輪與曲柄固定在一起,從動(dòng)輪帶動(dòng)鏈條。主、從動(dòng)輪之間用彈簧連接。人力蹬踏時(shí),主動(dòng)輪通過彈簧帶動(dòng)從動(dòng)輪運(yùn)動(dòng)。這時(shí)主、從輪之間將產(chǎn)生角位移。測量出這個(gè)角位移,通過微電腦控制器處理角位移信號,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)人力、電助力之間的的比例輸出。這個(gè)方案是一個(gè)完全實(shí)用、可行的方案。 D、中軸：中軸式力矩傳感器。越大,電機(jī)輸現(xiàn)在的電動(dòng)車上絕大多數(shù)裝的是鉛酸蓄電池，因?yàn)殂U酸蓄電池成本低，性價(jià)比高。1860年，法國的普朗泰發(fā)明出用鉛做電極的電池。這種電池的獨(dú)特之處是，當(dāng)電池使用一段使電壓下降時(shí)，可以給

4、它通以反向電流，使電池電壓回升。因?yàn)檫@種電池能充電，可以反復(fù)使用，所以稱它為“鉛酸蓄電池”?！倦妱?dòng)車整車的構(gòu)造】我們知道，電動(dòng)自行車（以下簡稱電動(dòng)車）是以蓄電池作為輔助能源，具有兩個(gè)車輪，能實(shí)現(xiàn)人力騎行、電動(dòng)或電助動(dòng)功能的特種自行車。它雖然具有普通自行車的外表特征（甚至具有摩托車的外表特征），但主要的是，它是在普通自行車的基礎(chǔ)上，安裝了電機(jī)、控制器、蓄電池、轉(zhuǎn)把、閘把等操縱部件和顯示儀表系統(tǒng)的、機(jī)電一體化的個(gè)人交通工具。出的功率即電助力也各部件的主要作用如下：充電器充電器是給電池補(bǔ)充電能的裝置，一般分二階段充電模式與三階段充電模式兩種。二階段充電模式：先恒壓充電，充電電流隨電池電壓的上升逐漸減

5、小，等電池電量補(bǔ)充到一定程度以后，電池電壓會上升到充電器的設(shè)定值，此時(shí)轉(zhuǎn)換為涓流充電。三階段充電模式：充電開始時(shí)，先恒流充電，迅速給電池補(bǔ)充能量；等電池電壓上升以后，轉(zhuǎn)為恒壓充電，此時(shí)電池能量緩慢補(bǔ)充，電池電壓繼續(xù)上升；達(dá)到充電器的充電終止電壓值時(shí)，轉(zhuǎn)為涓流充電，以保養(yǎng)電池和供給電池的自放電電流。使用提示：充電時(shí)，保持充電器通風(fēng)良好。如果在充電過程中聞到異味或充電器外殼溫度過高，請立即停止充電，檢查，處理。電池電池是提供電動(dòng)車能量的隨車能源，目前電動(dòng)車主要采用鉛酸電池組合。另外鎳氫電池與鋰離子電池也已在一些輕便折疊電動(dòng)車上開始使用了?？刂破骺刂破魇强刂齐姍C(jī)轉(zhuǎn)速的部件，也是電動(dòng)車電氣系統(tǒng)的核心，

6、具有欠壓、限流或過流保護(hù)功能。智能型控制器還具有多種騎行模式和整車電氣部件自檢功能。控制器是電動(dòng)車能量管理與各種控制信號處理的核心部件。使用提示：控制器主控板為電動(dòng)車主回路，具有較大工作電流，會發(fā)出較大熱量。因此，電動(dòng)車不要停放在陽光下曝曬，也不要長時(shí)間淋雨，以免控制器出故障。轉(zhuǎn)把、閘把、助力傳感器轉(zhuǎn)把、閘把、助力傳感器等是控制器的信號輸入部件。轉(zhuǎn)把信號是電動(dòng)車速度控制信號。閘把信號是當(dāng)電動(dòng)車剎車時(shí)，閘把內(nèi)部電子電路輸出給控制器的一個(gè)電信號；控制器接收到這個(gè)信號后，就會切斷對電機(jī)的供電，從而實(shí)現(xiàn)剎車斷電功能。助力傳感器是當(dāng)電動(dòng)車處于助力狀態(tài)時(shí)檢測騎行腳蹬力矩或腳蹬速度信號的裝置?？刂破鞲鶕?jù)助力

7、傳感器信號的大小，分配給電機(jī)不同的電驅(qū)動(dòng)功率，以達(dá)到人力與電力自動(dòng)匹配，共同驅(qū)動(dòng)電動(dòng)車旋轉(zhuǎn)。使用提示：使用調(diào)速轉(zhuǎn)把時(shí)，要求輕旋輕放，無須用力旋轉(zhuǎn)。電機(jī)電機(jī)是將電池電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，驅(qū)動(dòng)電動(dòng)車輪旋轉(zhuǎn)的部件。在電動(dòng)車上使用的電機(jī)，其機(jī)械結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)速范圍與通電形式有許多種。常見的有：有刷有齒輪轂電機(jī)、有刷無齒輪轂電機(jī)、無刷無齒輪轂電機(jī)、無刷有齒輪轂電機(jī)、側(cè)掛電機(jī)等。電機(jī)通電后靜子或轉(zhuǎn)子建立旋轉(zhuǎn)磁場，同時(shí)電機(jī)本身的轉(zhuǎn)子或靜子由永磁鐵或通電還有一個(gè)靜止的磁場，兩個(gè)磁場相互切割，然后轉(zhuǎn)子在磁場力的作用下就轉(zhuǎn)動(dòng)起來了。交流同步電機(jī)、異步電機(jī)、直流電機(jī)等，他們的大致原理就是電生磁、磁生電，總之就是靠磁場的力轉(zhuǎn)起

8、來的。由軸承及端蓋將發(fā)電機(jī)的定子，轉(zhuǎn)子連接組裝起來，使轉(zhuǎn)子能在定子中旋轉(zhuǎn)，做切割磁力線的運(yùn)動(dòng)，從而產(chǎn)生感應(yīng)電勢，通過接線端子引出，接在回路中，便產(chǎn)生了電流。 2.發(fā)電機(jī)工作原理                  a、直流電勢產(chǎn)生                 

9、; 用電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)電樞使之逆時(shí)針方向恒速轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈邊 a b 和 c d 分別切割不同極性磁極下的磁力線，感應(yīng)產(chǎn)生電動(dòng)勢                  直流發(fā)電機(jī)的工作原理就是把電樞線圈中感應(yīng)產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢，靠換向器配合電刷的換向作用，使之從電刷端引出時(shí)變?yōu)橹绷麟妱?dòng)勢             &

10、#160;    因?yàn)殡娝?A 通過換向片所引出的電動(dòng)勢始終是切割N 極磁力線的線圈邊中的電動(dòng)勢。所以電刷 A 始終有正極性，同樣道理，電刷 B 始終有負(fù)極性。所以電刷端能引出方向不變但大小變化的脈動(dòng)電動(dòng)勢                  b、結(jié)論            

11、60;     線圈內(nèi)的感應(yīng)電動(dòng)勢是一種交變電動(dòng)勢，而在電刷 A B 端的電動(dòng)勢卻是直流電動(dòng)勢。  （二）直流電動(dòng)機(jī)的工作原理  直流電動(dòng)機(jī)的工作原理  要使電樞受到一個(gè)方向不變的電磁轉(zhuǎn)矩，關(guān)鍵在于：當(dāng)線圈邊在不同極性的磁極下，如何將流過線圈中的電流方向及時(shí)地加以變換， 即進(jìn)行所謂“換向”。 為此必須增添一個(gè)叫做換向器的裝置，換向器配合電刷可保證每個(gè)極下線圈邊中電流始終是一個(gè)方向，就可以使電動(dòng)機(jī)能連續(xù)的旋轉(zhuǎn),這就是直流電動(dòng)機(jī)的工作原理（三）電機(jī)的可逆運(yùn)行原理   從上述基本電磁情況來看

12、：一臺直流電機(jī)原則上既可以作為電動(dòng)機(jī)運(yùn)行,也可以作為發(fā)電機(jī)運(yùn)行,這種原理在電機(jī)理論中稱為可逆原理    二、直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)                     旋轉(zhuǎn)電機(jī)結(jié)構(gòu)形式 , 必須有滿足電磁和機(jī)械兩方面要求的結(jié)構(gòu)           

13、60;        旋轉(zhuǎn)電機(jī)必須具備靜止和轉(zhuǎn)動(dòng)兩大部分1.直流電機(jī)靜止部分稱作定子                    作用 - 產(chǎn)生磁場                

14、60;   由主磁極、換向極、機(jī)座和電刷裝置等組成2.直流電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)部分稱作轉(zhuǎn)子(通常稱作電樞)                    作用 - 產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩和感應(yīng)電動(dòng)勢                  

15、60; 由電樞鐵心和電樞繞組、換向器、軸和風(fēng)扇等組成                                             

16、0;       直流電機(jī)電樞照片(一) 直流電機(jī)的靜止部分1.主磁極是一種電磁鐵，用 1-1.5 毫米厚的鋼板沖片疊壓緊固而成的鐵心2.換向極（又稱附加極或間極）                      作用 - 改善換向        

17、;              換向極裝在兩主磁極之間，也是由鐵心和繞組構(gòu)成                      鐵心一般用整塊鋼或鋼板加工而成；換向極繞組與電樞繞組串聯(lián)       &

18、#160;           主磁極和換向極示意圖3.機(jī)座           機(jī)座通常由鑄鐵或厚鐵板焊成，有兩個(gè)作用：                     固定主磁極、換向極和端蓋； 

19、;                    作為磁路的一部分。 機(jī)座中有磁通經(jīng)過的部分稱為磁軛4.電刷裝置 (圖1.1.12)                      作用-把直流電壓、直流電流引入或引出                      由電刷（圖1.1.13）、刷握、刷桿座和銅絲辮組成 二) 直流電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)部分1.電樞鐵心        兩個(gè)用處：電樞鐵心裝配圖 （圖1.1.14 ）      &#