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电动车电气知识

        永磁电机的定子是由筒体与永磁体组成。定子形状为圆桶形,既是电机的外壳,也是电机磁路的通道。它要求机械强度好,又要具有磁阻小的特征,材料一般选为20#钢,厚度视配永磁体不同而在3MM至5MM左右。永磁体的形状基本上为瓦形,要使永磁体与筒体贴合没有间隙,外弧度应同于筒体内径。粘贴要求牢固,多采用高性能结构青红AB胶。

        永磁体是电机最重要的部件,它的性能好坏直接决定了电机的性能。永磁体分S极与N极,也就是南极与北极,使用时为S与N极配套使用。永磁体的材料一般为铁氧体和钕铁硼,加工方式为烧结式。永磁铁氧体是一种非金属永磁体,它具有较高的矫顽力,高电阻率,密度小及价格低廉等优点,其缺点为剩磁感应强度较低,剩磁温度系数较大。钕铁硼永磁体是近几年发展起来的第三代稀土永磁材料,它具有高矫顽力,高磁能积(为铁氧体的8到10倍),机械强度高等优点,其缺点为易锈,不易加工,价格略高。

        永磁电机的电枢转子通过电流后经炭刷、换向器换向,在永磁磁体的磁场作用下旋转。这样就省去了励磁线圈工作时消耗的电能,从而提高了电机转换效率,对于使用车载有限能源的电动车来讲,十分重要。可以降低行驶电流,延长续行里程,并且成本低,所以现在大部分中小功率的电动车均采用永磁电机。永磁电机和励磁电机的电枢转子、前后端盖、炭刷总成在结构上差不多,只是大小差异,定子是区别永磁电机和励磁电机的主要部位。

        励磁式电机的定子主要由磁极铁芯与励磁绕组(主磁极)组成。定子形状为圆桶形,既是电机的外壳,也是电机磁路的通道。要求它机械强度要好,一般材料为45#钢,厚度在10MM左右。主磁极一般由电磁纯铁板组合而成,其外弧度应同于定子内径,形状基本上也为瓦形,要使主磁极与定子贴合没有间隙又牢固,多采用用螺丝紧固。励磁线圈为高强度漆包线绕制而成,套在主磁极上。当通电以后主磁极就会产生磁场,磁场的强弱与励磁电流大小成正比,磁场的极性随励磁电流正负方向变换而改变。励磁式电机的电枢转子经炭刷、换向器通过电流后,在励磁线圈通电产生的磁场相互作用下旋转。由于主磁极的磁场强弱可以变化,所以具有起步平稳、加速度快、牵引力大。产生磁场的励磁电流虽然使用了一部分电能,但大功率的电动车所采用所使用的电池也是大容量的,励磁电流只是很小的一部分,所以此类电机仍被大型的电动车所采用。

        励磁线圈和电枢绕组如何联接,就决定了它的励磁方式:励磁线圈与转子绕组串联的称为串励式直流电机,若励磁线圈不与电枢绕组联接,而分别单独由其他直流电源供电的称为他励式直流电机。串励式直流电机具有十分优越的牵引特性:能承受3倍的过载电流(时间1分钟),并产生4.5倍以上的过载转矩。通过控制器对蓄电池电压的调制,可满足车辆的重载起动,爬坡及平道高速运行,多选用在负载重、起动频繁的车辆上。

        他励式直流牵引电机通过控制器对励磁绕组及电枢绕组供电系统的分别调制,除了可获得串励式直流牵引电机优越的牵引特性外,通过控制器程序设置还能具有上坡防下滑、下坡限速运行、下坡及减速时利用电机的再生制动回收电能,改变电机转向时用电子无触点换向来代替大电流接触器改变励磁绕组的极性,提高了整个系统的可靠性。为此原国家“非公路用旅游观光车通用技术条件”明确要求“高尔夫球车电机采用他励式直流牵引电机”。


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