電動(dòng)自行車中使用的直流電機(jī)概述
董超奎（西安微電機(jī)研究所，陜西 西安 710077）
摘 要：簡(jiǎn)述國內(nèi)市場(chǎng)上電動(dòng)自行車所采用的各種直流電機(jī)的基本概況，介紹電機(jī)的類型、結(jié)構(gòu)、性能特點(diǎn)、使用場(chǎng)合等，指出印制繞組直流電機(jī)和外轉(zhuǎn)子無刷直流電機(jī)為電動(dòng)自行車****電機(jī)。
關(guān)鍵詞：電動(dòng)自行車；直流電機(jī)；分類；特點(diǎn)
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：a 文章編號(hào)：1001-6848(1999)02-0031-02
1 引 言
電動(dòng)自行車的發(fā)展離不開其所采用的核心驅(qū)動(dòng)元件電機(jī)的發(fā)展，其實(shí)電機(jī)本身的發(fā)展自有其規(guī)律，但把電機(jī)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(chǎng)上電動(dòng)自行車中所采用的各種直流電機(jī)的基本概況，指出其產(chǎn)品類型、結(jié)構(gòu)、性能特點(diǎn)、使用場(chǎng)合等。
2分 類
2.1按電機(jī)類型分類
電動(dòng)自行車所用直流電機(jī)按電機(jī)本身類型可分成以下幾類。
2.1.1普通永磁直流電動(dòng)機(jī)
這類電機(jī)即為通常使用的永磁直流電動(dòng)機(jī)。電機(jī)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(jī)轉(zhuǎn)子，電機(jī)轉(zhuǎn)速2000～4000rmin。這類電機(jī)需配備減速齒輪箱后才能用于電動(dòng)自行車上。
2.1.2普通無刷直流電機(jī)
將有刷直流電機(jī)改為無刷直流電機(jī)，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(jī)轉(zhuǎn)速設(shè)計(jì)的較低，一般不需減速機(jī)構(gòu)，電機(jī)轉(zhuǎn)速500～1000rlmin。電機(jī)裝于自行車的中軸上（習(xí)慣稱中置電機(jī)）。由于采用無刷電機(jī)，因此這類電機(jī)通過驅(qū)動(dòng)線路控制很容易實(shí)現(xiàn)調(diào)速。
2.1.3印制繞組、線繞盤式直流電機(jī)
采用這兩種電機(jī)的主要目的是利用這類電機(jī)薄餅式結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，使電機(jī)整體便于在自行車上合理安放。這類電機(jī)轉(zhuǎn)速較高，3000～4000r/min，電機(jī)功率較大。本類電機(jī)需要與減速齒輪機(jī)構(gòu)相配才能用于電動(dòng)自行車上。線繞盤式直流電機(jī)由于其繞組參數(shù)便于調(diào)整，因此設(shè)計(jì)上可使電機(jī)特性有較大的變化，能適應(yīng)多種負(fù)載特性要求。
2.1.4外轉(zhuǎn)子無刷直流電機(jī)
這類電機(jī)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(jī)結(jié)構(gòu)和工作原理與普通無刷電機(jī)相類似，但該電機(jī)為外轉(zhuǎn)子（定子磁鋼）式無刷直流電機(jī)，電機(jī)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(jiǎn)單，安裝在自行車后輪軸上。
2.2按電機(jī)裝在自行車上的位置分類
電動(dòng)自行車用直流電機(jī)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(jī)
裝于自行車腳踏處中軸上，通過鏈條將動(dòng)力傳遞到后輪上。這類屯機(jī)安裝時(shí)自行車腳踏處需進(jìn)行較大改動(dòng)，而后輪則不需做任何變動(dòng)。
2.2.2輪轂式電機(jī)
裝于自行車后輪軸中心，電機(jī)工作時(shí)力矩直接加到后輪上，不工作時(shí)可像普通自行車那樣人工騎行。
2.2.3磨輪式電機(jī)
裝在自行車后座上靠與后輪摩擦傳遞動(dòng)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(jī)。
2.2.4旁褂式電機(jī)
旁褂式電機(jī)通過鏈傳動(dòng)驅(qū)動(dòng)后軸，電機(jī)裝在自行車側(cè)面。
3各類電機(jī)的特點(diǎn)
3.1輪轂式印制繞組直流電機(jī)
輪轂式印制繞組直流電機(jī)是目前在電動(dòng)自行車中采用最多的一種電機(jī)。之所以如此，是因?yàn)閮煞矫娴脑颍皇沁@種電機(jī)結(jié)構(gòu)上的特點(diǎn)：扁平，軸向尺寸小，便于安裝。二是由于性能上的特點(diǎn)：運(yùn)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(duì)較低，只要注意控制其加工質(zhì)量，把好各個(gè)生產(chǎn)關(guān)口，這類電機(jī)的批量生產(chǎn)成本會(huì)較低，效益（利潤）會(huì)很大。
3.2輪轂式無刷直流電機(jī)
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