电动摩托车用小型电机的种类、特性介绍

电动摩托车用小型电机的种类、特性报告 电动机是电动摩托车的一个重要部件，目前在电动摩托车驱动领域，主要有直流电动机驱动系统、交流永磁电动机驱动系统和开关磁阻电动机驱动系统应用范围比交广泛。 1 直流电动机驱动系统 1.1 直流电机的工作原理 下图为直流电动机的物理模型，N、S 为定子磁极，abcd 是固定在可旋转导磁圆柱体上的线圈，线圈连同导磁圆柱体称为电机的转子或电枢。线圈的首末端 a、d 连接到两个相互绝缘并可随电枢一同旋转的换向片上。转子线圈与外电路的连接是通过放置在换向片上固定不动的电刷进行的。换向片与电刷滑动接触。把电刷 A、B 接到直流电源上，电刷 A 接正极，电刷 B 接负极。此时电枢线圈中将有电流流过，根据左手定则，电枢逆时针旋转。 当电枢旋转几何中性线时，F=0，电枢由于惯性继续运转。取下图所示位置，原 N 极性下导体 ab 转到 S 极下，受力方向从左向右，原 S 极下导体 cd 转到 N 极下，受力方向从右向左，该电磁力形成逆时针方向的电磁转矩，线圈在该电磁力形成的电磁转矩作用下继续逆时针方向旋转，直流电动机在直流电源作用下转动起来。 1.2 直流电机的数学方程 1.2.1 电枢中感应电动势 电枢中通入直流电流后，产生电磁转矩，使电机在磁场中转动。而通电线圈在磁场中转动，又会在线圈中产生感应电动势 E。 感应电动势为：nKEE 式中，KE——与电机结构相关的参数； Φ——电机每极磁通量，Wb； n——电机转速，r/min。 1.2.2 电枢电压方程 如图所示，aaRIEU 式中，U——外接电源电压，V； Ia——电枢电流，A； Ra——电枢电阻，Ω 。 1.2.3 电磁转矩方程 aT IKT 式中，T——电磁转矩，Nm； KT——与电机结构相关的常数。 1.3 直流电机的机械特性 直流电机按照励磁方式可分为两种，永磁式和电励磁式。电磁式是由磁性材料提供磁场；电励磁式是由磁极上绕线圈，在线圈中通入直流电，来产生电磁场。根据励磁线圈和转子绕组的连接关系，励磁式的直流电机可以分为：串励电机、他励电机、并励电机、复励电机。 1.3.1 串励直流电机的机械特性 串励直流电机数学模型： afaaaTEIKRRIEUIKTnKE)( 式中，Rf——串励绕组电阻，Ω 。 KΦ——励磁系数。 由此可推出： KKRRTKKUKnEfaET 这种励磁方式的特点是：当电压U 一定时，随负载转矩的增大，n下降很快，电机不会因为负载增大而过载，...