鲁达 第四章 电机
第一节电机的分类及机械结构
电动车用电机按照电机的通电形式来分，可分为有刷电机和无刷电机两大类；按照电机总成的机械结构来分，一般分为有齿（电机转速高，需要经过齿轮减速）和无齿（电机扭矩输出不经过任何减速）两大类；对于无刷电机而言，根据电机是否具有位置传感器，又分为有位置传感器无刷电机和无位置传感器无刷电机，目前市场中以三位置传感器.三相线圈工作模式的无刷电机为主。
工作原理：有刷电机是由碳刷与换向器进行机械换向，无刷电机是靠霍尔元件感应信号由控制器完成电子换向。
高速有刷电机的内部机械结构这种轮毂式电机由内置高速有刷电机芯、减速齿轮组，超越离合器、轮毂端盖等部件组成，高速有刷有齿轮毂式电机属于内轮子电机。低速有刷电机的内部机械结构这种轮毂式电机由碳刷、换相器、电机转子、电机定子、电机轴、电机端盖、轴承等部件组成，低速有刷无齿轮毂式电机属于外转子电机。
高速无刷电机的内部机械结构
这种轮毂式电机由内置高速无刷电机芯、行星摩擦滚子、超越离合器、输出法兰、端盖、轮毂外壳等部件组成，高速无刷有齿轮毂电机属于内转子电机。低速无刷电机的内部机械结构这种轮毂式电机由电机转子、电机定子、电机轴、电机端盖、轴承等部件组成，低速无刷无齿轮毂式电机属于外转子电机。
第二节 电机的连接
有刷电机的连接方法：有刷电机一般有正负两根引线，红线是电机正极线、黑线是电机负极线，如果将电机正负极线交换接线，只是会使电机反转，一般不会损坏电机。无刷电机相角的判断：无刷电机有60度相角和120度相角之分，霍尔元件排列顺序（有字一面为正，无字一面为反）为正正正或反反反者是60度相角电机，排列顺序为正反正者为120度相角电机，目前澳柯玛公司所用新大洋无刷电机为60度相角电机，所用裕成无刷电机、东海无刷电机、一佳一无刷电机为120度相角电机。
无刷电机的接线方法：无刷电机的霍尔元件有5根引线，分别是霍尔元件的公共电源正极细红线，公共电源负极细黑线，细黄线、细兰线、细绿线分别为霍尔信号A相、B相、C相信号输出线。
第三节 电机故障的检修
一、磁钢
磁钢为稀土永磁磁钢，含钕、铁、硼。有刷电机正极碳刷处所对的磁钢外表面为S极，排列顺序为SNS，如果电机磁钢脱落，可按照极性SNS用哥俩好进行粘接。电机磁钢在使用几年后，会出现退磁现象，导致电机电流过大或电机发热等。
二、线圈
180W有刷电机有线圈绕组39组、换向器39片、磁钢10片。180W无刷电机有48个绕组、磁钢16片，每片3槽线圈。
240W大功率无刷电机有线组36组、磁钢40片。线圈的主要问题是漆包线脱落造成线圈短路，导致电机电流过大，电机发热。
三、霍尔元件正、负、信号线区分
正对有字的一面，左侧是正极，中间是负极，右侧是信号。
测量好坏：用二极管档，红笔接红线，黑笔接黄、兰、绿、信号线及黑线，万用表显示900以上。用二极管档红笔接黑线，黑笔接黄、兰、绿，电压为600-800之间，黑笔接正极，电压为无穷大。也可以给电机通电，检测霍尔信号电压是否在0-5V或0-6.25V之间变化。
四、异响磁钢脱落电机扫膛
将磁钢及接合面的杂质清除干净后，用哥俩好进行粘接。
轴承坏，更换轴承。无刷电机霍尔坏，造成缺相，更换霍尔。轴向串动，加垫片进行调节。
五、性能下降
磁钢退磁，扭力下降电流上升，更换磁钢。有刷电机在使用几年之后，运行电流开始上升功率下降，换向器积碳严重，处理措施为打磨换向器表面，清除缝隙中的积碳，打磨换向器时用800目至1000目细纱纸。
六、有刷电机噪音过大或间歇性运转
磁钢脱落磁场弱，磁钢退磁，电流大，力小。碳刷和换向器接触不好，碳刷磨损，碳刷处弹簧弹力下降。绕组损坏，如电流过大造成绝缘层损坏。有刷电机硅钢片翘起、电机转动受阻、电流大。
七、无刷电机换霍尔
应尽量更换同型号的三个霍尔焊接时速度要快，防止局部受热损坏。A、 B胶粘牢霍尔
万用表实用技巧(入门必看)
一、指针表和数字表的选用：
1、指针表读取精度较差，但指针摆动的过程比较直观，其摆动速度幅度有时也能比较客观地反映了被测量的大小（比如测电视机数据总线（SDL）在传送数据时的轻微抖动）；数字表读数直观，但数字变化的过程看起来很杂乱，不太容易观看。
2、指针表内一般有两块电池，一块低电压的1.5V，一块是高电压的9V或15V，其黑表笔相对红表笔来说是正端。数字表则常用一块6V或9V的电池。在电阻档，指针表的表笔输出电流相对数字表来说要大很多，用R×1Ω档可以使扬声器发出响亮的“哒”声，用R×10kΩ档甚至可以点亮发光二极管（LED）。
3、在电压档，指针表内阻相对数字表来说比较小，测量精度相比较差。某些高电压微电流的场合甚至无法测准，因为其内阻会对被测电路造成影响（比如在测电视机显像管的加速级电压时测量值会比实际值低很多）。数字表电压档的内阻很大，至少在兆欧级，对被测电路影响很小。但极高的输出阻抗使其易受感应电压的影响，在一些电磁干扰比较强的场合测出的数据可能是虚的。
4、总之，在相对来说大电流高电压的模拟电路测量中适用指针表，比如电视机、音响功放。在低电压小电流的数字电路测量中适用数字表，比如BP机、手机等。不是绝对的，可根据情况选用指针表和数字表。
二、测量技巧（如不作说明，则指用的是指针表）：
1、测喇叭、耳机、动圈式话筒：用R×1Ω档，任一表笔接一端，另一表笔点触另一端，正常时会发出清脆响量的“哒”声。如果不响，则是线圈断了，如果响声小而尖，则是有擦圈问题，也不能用。
2、测电容：用电阻档，根据电容容量选择适当的量程，并注意测量时对于电解电容黑表笔要接电容正极。①、估测微波法级电容容量的大小：可凭经验或参照相同容量的标准电容，根据指针摆动的最大幅度来判定。所参照的电容不必耐压值也一样，只要容量相同即可，例如估测一个100μF/250V的电容可用一个100μF/25V的电容来参照，只要它们指针摆动最大幅度一样，即可断定容量一样。②、估测皮法级电容容量大小：要用R×10kΩ档，但只能测到1000pF以上的电容。对1000pF或稍大一点的电容，只要表针稍有摆动，即可认为容量够了。③、测电容是否漏电：对一千微法以上的电容，可先用R×10Ω档将其快速充电，并初步估测电容容量，然后改到R×1kΩ档继续测一会儿，这时指针不应回返，而应停在或十分接近∞处，否则就是有漏电现象。对一些几十微法以下的定时或振荡电容（比如彩电开关电源的振荡电容），对其漏电特性要求非常高，只要稍有漏电就不能用，这时可在R×1kΩ档充完电后再改用R×10kΩ档继续测量，同样表针应停在∞处而不应回返。
3、在路测二极管、三极管、稳压管好坏：因为在实际电路中，三极管的偏置电阻或二极管、稳压管的周边电阻一般都比较大，大都在几百几千欧姆以上，这样，我们就可以用万用表的R×10Ω或R×1Ω档来在路测量PN结的好坏。在路测量时，用R×10Ω档测PN结应有较明显的正反向特性（如果正反向电阻相差不太明显，可改用R×1Ω档来测），一般正向电阻在R×10Ω档测时表针应指示在200Ω左右，在R×1Ω档测时表针应指示在30Ω左右（根据不同表型可能略有出入）。如果测量结果正向阻值太大或反向阻值太小，都说明这个PN结有问题，这个管子也就有问题了。这种方法对于维修时特别有效，可以非常快速地找出坏管，甚至可以测出尚未完全坏掉但特性变坏的管子。比如当你用小阻值档测量某个PN结正向电阻过大，如果你把它焊下来用常用的R×1kΩ档再测，可能还是正常的，其实这个管子的特性已经变坏了，不能正常工作或不稳定了。 更多资讯敬请关注电动车微营销，微信搜索：ddcwyx
4、测电阻：重要的是要选好量程，当指针指示于1/3～2/3满量程时测量精度最高，读数最准确。要注意的是，在用R×10k电阻档测兆欧级的大阻值电阻时，不可将手指捏在电阻两端，这样人体电阻会使测量结果偏小。
5、测稳压二极管：我们通常所用到的稳压管的稳压值一般都大于1.5V，而指针表的R×1k以下的电阻档是用表内的1.5V电池供电的，这样，用R×1k以下的电阻档测量稳压管就如同测二极管一样，具有完全的单向导电性。但指针表的R×10k档是用9V或15V电池供电的，在用R×10k测稳压值小于9V或15V的稳压管时，反向阻值就不会是∞，而是有一定阻值，但这个阻值还是要大大高于稳压管的正向阻值的。如此，我们就可以初步估测出稳压管的好坏。但是，好的稳压管还要有个准确的稳压值，业余条件下怎么估测出这个稳压值呢？不难，再去找一块指针表来就可以了。方法是：先将一块表置于R×10k档，其黑、红表笔分别接在稳压管的阴极和阳极，这时就模拟出稳压管的实际工作状态，再取另一块表置于电压档V×10V或V×50V（根据稳压值）上，将红、黑表笔分别搭接到刚才那块表的的黑、红表笔上，这时测出的电压值就基本上是这个稳压管的稳压值。说“基本上”，是因为第一块表对稳压管的偏置电流相对正常使用时的偏置电流稍小些，所以测出的稳压值会稍偏大一点，但基本相差不大。这个方法只可估测稳压值小于指针表高压电池电压的稳压管。如果稳压管的稳压值太高，就只能用外加电源的方法来测量了（这样看来，我们在选用指针表时，选用高压电池电压为15V的要比9V的更适用些）。
6、测三极管：通常我们要用R×1kΩ档，不管是NPN管还是PNP管，不管是小功率、中功率、大功率管，测其be结cb结都应呈现与二极管完全相同的单向导电性，反向电阻无穷大，其正向电阻大约在10K左右。为进一步估测管子特性的好坏，必要时还应变换电阻档位进行多次测量，方法是：置R×10Ω档测PN结正向导通电阻都在大约200Ω左右；置R×1Ω档测PN结正向导通电阻都在大约30Ω左右，（以上为47型表测得数据，其它型号表大概略有不同，可多试测几个好管总结一下，做到心中有数）如果读数偏大太多，可以断定管子的特性不好。还可将表置于R×10kΩ再测，耐压再低的管子（基本上三极管的耐压都在30V以上），其cb结反向电阻也应在∞，但其be结的反向电阻可能会有些，表针会稍有偏转（一般不会超过满量程的1/3，根据管子的耐压不同而不同）。同样，在用R×10kΩ档测ec间(对NPN管）或ce间（对PNP管）的电阻时，表针可能略有偏转，但这不表示管子是坏的。但在用R×1kΩ以下档测ce或ec间电阻时，表头指示应为无穷大，否则管子就是有问题。应该说明一点的是，以上测量是针对硅管而言的，对锗管不适用。不过现在锗管也很少见了。另外，所说的“反向”是针对PN结而言，对NPN管和PNP管方向实际上是不同的。
现在常见的三极管大部分是塑封的，如何准确判断三极管的三只引脚哪个是b、c、e？三极管的b极很容易测出来，但怎么断定哪个是c哪个是e？
这里推荐三种方法：
第一种方法：对于有测三极管hFE插孔的指针表，先测出b极后，将三极管随意插到插孔中去（当然b极是可以插准确的），测一下hFE值，然后再将管子倒过来再测一遍，测得hFE值比较大的一次，各管脚插入的位置是正确的。
第二种方法：对无hFE测量插孔的表，或管子太大不方便插入插孔的，可以用这种方法：对NPN管，先测出b极（管子是NPN还是PNP以及其b脚都很容易测出，是吧？），将表置于R×1kΩ档，将红表笔接假设的e极（注意拿红表笔的手不要碰到表笔尖或管脚），黑表笔接假设的c极，同时用手指捏住表笔尖及这个管脚，将管子拿起来，用你的舌尖舔一下b极，看表头指针应有一定的偏转，如果你各表笔接得正确，指针偏转会大些，如果接得不对，指针偏转会小些，差别是很明显的。由此就可判定管子的c、e极。对PNP管，要将黑表笔接假设的e极（手不要碰到笔尖或管脚），红表笔接假设的c极，同时用手指捏住表笔尖及这个管脚，然后用舌尖舔一下b极，如果各表笔接得正确，表头指针会偏转得比较大。当然测量时表笔要交换一下测两次，比较读数后才能最后判定。这个方法适用于所有外形的三极管，方便实用。根据表针的偏转幅度，还可以估计出管子的放大能力，当然这是凭经验的。
第三种方法：先判定管子的NPN或PNP类型及其b极后，将表置于R×10kΩ档，对NPN管，黑表笔接e极，红表笔接c极时，表针可能会有一定偏转，对PNP管，黑表笔接c极，红表笔接e极时，表针可能会有一定的偏转，反过来都不会有偏转。由此也可以判定三极管的c、e极。不过对于高耐压的管子，这个方法就不适用了。
对于常见的进口型号的大功率塑封管，其c极基本都是在中间（我还没见过b在中间的）。中、小功率管有的b极可能在中间。比如常用的9014三极管及其系列的其它型号三极管、2SC1815、2N5401、2N5551等三极管，其b极有的在就中间。当然它们也有c极在中间的。所以在维修更换三极管时，尤其是这些小功率三极管，不可拿来就按原样直接安上，一定要先测一下。
（转自电动车微营销）