深度了解电动车电机内部构造

      电机内部的构造很多车友还不是很清楚，接下来我们走进电机的内部，去看看内部这些部件究竟是怎么一回事。

      首先，从车友们最关心的磁钢开始。磁钢的种类他有很多种，常见的有三种：铁氧体，铝镍钴，钕铁硼。作为稀土永磁材料，钕铁硼能够在有限的体积内释放较强的磁能积，使得直流电机小型化成为可能，故而电动车电机除最早有过铁氧体外基本都是钕铁硼的天下，这里的磁钢也就不再单独加以标识。磁钢是商品，既然是商品就有三六九等，那么磁钢标识怎么区分好坏？首先是牌号，磁钢牌号从高到低有EH，UH，SH，H，M，N这几个标准，对应耐温系数为200，180，150，120，100，80。，耐温系数越高越好，毕竟电机自身会发热，发热以后就会退磁影响电机寿命；在磁钢牌号前面一般还会跟一个数字，这个数字一般是35，38，40这几个为主，这些数字标识解释起来专业术语较强，大家只要知道数字越大，磁性越强这条基本准则就可以了。现在市面上的电机普遍采用的都是耐温100度的38M料磁钢，能用到标准的H料磁钢的少之又少。

      确定了材质然后看高度，由于电机的工作原理简单说来就是电磁转换，那么你需要足够的速度或载重必须要足够的功率，也就势必需要足够体积的磁钢。一般现在电机厂都是只标高度，而厚度宽度都没有标识，而磁钢的退磁与厚度息息相关（举例来说，3毫米厚的磁钢退磁在100度标准下2小时不会超过3%，2.5毫米厚度同等环境下退磁在5-8%，2个厚度则超过10%，相比之下宽度对于电机的影响倒不是很大，市场上的已经开始有这种黑心电机），大家需要多留个心眼哦。


      说完了磁钢我们来说说铁芯，最早的电机由于是单张的矽钢片在电机厂自己叠压而成，所以现在依然有人称其为矽钢片，两者是一样的。铁芯材质一般为冷轧板（06以前有热轧板），牌号则是800，600，470，400，350，300从高到低。这些牌号代表什么意义呢？以冷轧470为例，表示铁损值为4.7w/kg，具体解释下去可能比较复杂，大家只要知道这个铁损值对于电机不是好事，还是越低越好就行，当然越低的牌号也代表着越贵的钢材，而且每家钢厂出产的效果也不尽相同，以国内钢材为例，同等牌号下武钢最好，宝钢太钢则是紧随其后，当然最好的钢材还是进口德国或日本的，只是不会出现在电动车电机行业罢了。

      然后我们看看漆包线。漆包线一般在电动车电机上使用的只有两种牌号130-2或180-1，那么这个数据怎么看懂呢？其中130和180指的是漆包线的工作耐温，那么180自然更好些；-1和-2则分别指薄漆膜和厚漆膜，也就是表面厚度问题。毫无引文如果电机使用了180-1，效果会优于130-2的效果。

      再来就是八芯线，大家俗称引出线的东东。电机厂标识的XX平方指的是三根相线的截面积，一般按照如下规律：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。如果您的电机标称1500W只有1.5平方，这个电机就可能存在虚标功率，因为这个功率搭配这个引出线烧毁的概率很大

      最后我们要分析两个电机厂都需要挠头的配件：轴承和霍尔，先说较简单的轴承。轴承在机械行业的使用很普遍，那么什么样的轴承最适合呢？首先电机的功率和轴承的尺寸息息相关，有修车经验的师傅拆开电机盖以后会看的比较清楚，那么需要知道的就是：电摩款的电机（1500W左右）至少需要搭配6004（外径42MM）标准才可以保证三年左右的寿命，而且功率增加还需要更大的轴承来承载电机的扭矩。如果是电自款的则相对简单得多，有个6203（外径40）的就可以了。说完尺寸我们来说等级，这块一般厂家是规避不谈的，因为轴承价格是根据z1-z4这几个档来确定的，如果你用Z4组的6203，价格都会超过Z1组的6005（外径47）！这就是猫腻，有心的买车的时候也可以关注下这个问题。至于最后的品牌这块我不敢说多，全国这种小轴承四分之三的产能集中在浙江慈溪，能用到这里的Z3组轴承你已经是赚到了，至于吹嘘什么哈瓦洛或者人本不是说完全不可能，最好眼见为实，因为这几家的轴承的价格是普通轴承的3-8倍，可能性很低的。


      霍尔就类似于您家里的大门，他是电机与控制器沟通的一个大门而已，要么开门要么关门（这是电子换向的基本原理），只要是电机设计合理，控制器匹配得当，霍尔没有那么容易击穿或者烧毁。那么为什么现在很多车友的霍尔反复烧毁呢？首先还是控制器的匹配问题。现在电机功率越做越大，控制器也跟着水涨船高，大家都有了烧毁的可能，那么智能型的控制器在发现元器件高温油烧毁可能的时候他会自动切断外来信号，无论是电池还是电机这时候他都不再继续联通，爷累了不伺候了。问题这时候电机不是智能的，他没有停下来，那么没有停下来的电机自然就转化成发电机继续运作，直到停下来为止。在停下来的时候如果正好是霍尔所在的位置，对不起了您呐，打死活该，这也是霍尔元件烧毁的最大原因之一。

电动汽车内部结构解析

      电动汽车主要由电力驱动系统、能源系统和辅助工作系统三大部分组成。电力驱动系统是电动汽车的“大脑中枢”，也是与燃油汽车最为不同之处。电力驱动系统的功能是将蓄电池中储存的电能转化为行驶动能，并且扮演着再生制动的功能（也就是将汽车减速过程中动能回收利用，再返回到蓄电池之中）。能源系统就是汽车体内的“消化系统”，将外界获取的“食物”（电能或者其他形式能量）转化为蓄电池能量进行储存，为汽车行驶提供源源不断地能量来源。辅助工作系统承载着“汽车服务员”的角色，她提供的是空调、照明、辅助动力源等所谓的“其它的”功能，可以提高汽车整体的可操作性和驾驶员的舒适感，此部分基本和普通燃油车类似。


      电动汽车内部构造简图

      1.驱动电机


      驱动电机的作用是将蓄电池电能转化为机械能，通过传动系统驱动汽车运行的装置。同时，大部分电动汽车在刹车状态下，电机又会扮演“发电机”的角色，将多余的机械能回馈给电池进行充电。市面上，电机可以分为直流电机、异步电机、永磁同步电机和开关磁阻电机。譬如，特斯拉用的是异步电机，起步加速较快，而且不会出现噪音；北汽EU260则用的是永磁同步电机，因为其轻便易于安置。

      2.电动控制器

      电动控制器是为电动汽车的变速和方向变换等而设置，其作用是控制电动机的电压或电流，完成电动机的驱动转矩和旋转方向的控制。通过均匀改变电动机的端电压，控制电动机的电流，从而实现电动机的无极调速，这一过程称之为晶闸管斩波调速。

      在电动汽车的旋向变换控制中，直流电动机是通过接触器改变电枢或磁场的电流方向而实现旋向变换。当采用交流异步电动机驱动时，电动机转向的改变只需变换磁场三相电流的相序即可，可使控制电路简化。此外，采用交流电动机及其变频调速控制技术，使电动汽车的制动能量回收控制更加方便，控制电路更加简单。

      3.传动和行驶装置

      电动汽车传动装置的作用是将电动机的驱动转矩传输给汽车的驱动轴，然后再由行驶装置（车轮、轮胎和悬架等）转化为对地面的作用力，从而带动车轮行驶。电动机可以带负载启动，一般燃油车上的离合器可以取消安装。而且驱动电机可以通过电路控制实现旋向变换，所以燃油车变速器中的倒档也可以省去。相对于燃油车更为简便的还有，采用电动机无极调速控制时，电动汽车可以忽略变速器；采用电动轮驱动时，可以省略差速器，所以电动汽车在很大程度上简化了内部构造。

      4.制动系统

      制动系统也就是俗称的“刹车系统”，不过电动汽车上，还有电磁制动装置，可以将制动过程中多余的动能进行转化，留存在蓄电池中，有效地回收利用能源。

      5.蓄电池

      蓄电池是电动汽车一切工作的能量源泉，不但将电能转化成行驶的动能，其他的车载装置能源也悉数来源于此。市面上，蓄电池种类丰富，铅酸、镍氢、磷酸铁锂、锰酸锂、钛酸锂、三元材料、多元复合材料等并存。其中纯电动乘用车三元动力电池为主流，装机量可以达到76%；电动客车中，磷酸铁锂电池更占优势，有超过60%的装机量。电动汽车安装蓄电池的基本考虑，通常是比能量高，充电技术成熟、时间短，连续放电率高、自放电率低，适应车辆运行环境，安全可靠，寿命长易维护。

      6.能量管理系统

      能量管理系统扮演着“能量协调员”的角色，在汽车行驶过程中，对能源进行有效分配管理，协调各个部分工作管理，从而达到能源最大限度的利用率。在车体制动过程中的能量回收，能量管理系统也有参与，协助控制装置进行工作，提高电动汽车续航能力。同时，它还会实时监控蓄电池的温度、端电压、放电电流等参数，避免电池过充、过放电，有效提高电池的寿命。

      7.充电器

      充电器装置是将外部电网的交流电转化成相应电压的直流电储存在蓄电池中，同时控制充电电流。充电过程中三个阶段，恒流段、恒压段和浮充段，都是由此进行控制的。

      8.动力转向系统

      转向装置是为实现汽车的转弯而设置的，它由方向盘、转向器、转向机构与转向轮等组成。为了提高驾驶员可操作性，可采用电子控制动力转向系统EPS。

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