一、直流電動機(jī)

（1）直流電動機(jī)的結(jié)構(gòu)

直流電動機(jī)（direct current motor）主要由轉(zhuǎn)子（rotor）、定子（stator）等部件組成。定子是靜止的部分，轉(zhuǎn)子是轉(zhuǎn)動的部分。

直流電動機(jī)的結(jié)構(gòu)如圖一所示。



圖一，圖片來源：學(xué)堂在線《新能源汽車》

直流電動機(jī)的轉(zhuǎn)子的具體結(jié)構(gòu)包括：轉(zhuǎn)子鐵芯、轉(zhuǎn)子繞組、換向器等。轉(zhuǎn)子鐵芯由硅鋼沖片（硅鋼片）疊壓而成，轉(zhuǎn)子繞組嵌于轉(zhuǎn)子鐵芯的槽內(nèi)，換向器由多個換向片組成。

直流電動機(jī)的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)如圖二所示。



圖二，圖片來源：學(xué)堂在線《新能源汽車》

直流電動機(jī)的定子組成包括：主磁極、電刷裝置、機(jī)座等。

主磁極由主磁極鐵芯、主磁極繞組成。電刷裝置由電刷、電刷座、壓簧等組成。

主磁極和電刷結(jié)構(gòu)如圖三所示。



圖三，圖片來源：學(xué)堂在線《新能源汽車》

直流電動機(jī)可將直流電能轉(zhuǎn)變?yōu)?a href="http://www.solar-ruike.com.cn/v/tag/1472/" target="_blank">機(jī)械能，通過換向器和電刷實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子繞組中電流方向變化，以使轉(zhuǎn)子可進(jìn)行完整的圓周運(yùn)動。



圖片來源：學(xué)堂在線《新能源汽車》

（2）直流電動機(jī)的特點(diǎn)

1）直流電動機(jī)的調(diào)速性能較好。在重負(fù)載條件下，直流電動機(jī)可實(shí)現(xiàn)均勻、平滑的無級調(diào)速（又被稱為連續(xù)調(diào)速），且調(diào)速范圍較寬。

2）直流電動機(jī)起動轉(zhuǎn)矩大。需在重負(fù)載的情況下起動，如電動自行車、電動叉車等，均可使用直流電動機(jī)。

3）控制較簡單。一般用斬波器（根據(jù)百度百科：斬波器可將電壓值固定的直流電，轉(zhuǎn)換為電壓值可變的直流電）控制。

4）直流電動機(jī)的構(gòu)成包含易損件。電刷、換向器等器件易磨損，因此需定期維護(hù)或更換。

二、永磁無刷直流電動機(jī)

（1）永磁無刷直流電動機(jī)的結(jié)構(gòu)

永磁無刷直流電動機(jī)（permanent magnet brushless direct current motor）主要由轉(zhuǎn)子、定子、轉(zhuǎn)子位置傳感器（rotor position sensor）、電子換向器（electronic commutator） 等部件組成。

電子換向器與轉(zhuǎn)子位置傳感器配合，使轉(zhuǎn)子電流換向。永磁無刷直流電動機(jī)與直流電動機(jī)的結(jié)構(gòu)對比如圖四所示。



圖四，圖片來源：學(xué)堂在線《新能源汽車》

永磁無刷直流電動機(jī)轉(zhuǎn)子中包含永磁體，其定子主要由定子鐵芯、定子繞組、機(jī)座三部分組成。

永磁無刷直流電動機(jī)的轉(zhuǎn)子位置傳感器可檢測轉(zhuǎn)子與定子繞組的相對位置，以確定定子各相（個人理解：徑向相對的兩個繞組被稱為“1相”繞組）繞組的導(dǎo)通和關(guān)斷順序。

永磁無刷直流電動機(jī)的電子換向器由功率變換電路和控制電路組成，其與轉(zhuǎn)子位置傳感器相配合，可實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)直流電動機(jī)機(jī)械換向器相似的作用。

電子換向器的電路圖如圖六所示。



圖六，圖片來源：學(xué)堂在線《新能源汽車》

（2）永磁無刷直流電動機(jī)的特點(diǎn)

1）外特性（根據(jù)網(wǎng)絡(luò)資料理解：汽車電動機(jī)的外特性指轉(zhuǎn)矩、速度、功率之間的關(guān)系，一般認(rèn)為汽車需要具有低速恒轉(zhuǎn)矩，高速恒功率外特性的驅(qū)動系統(tǒng)）符合電動汽車的負(fù)載特性。

2）無機(jī)械換向器，采用全封閉式結(jié)構(gòu)，可靠性高。

3）效率高，在汽車載重較輕時(shí)，仍可保持較高的效率。

4）過載能力強(qiáng)，其過載能力超過異步電動機(jī)的兩倍。

5）再生制動效果好。因?yàn)闊o刷直流電動機(jī)轉(zhuǎn)子具有高的永久磁場，在汽車下坡或制動時(shí)電動機(jī)可進(jìn)入發(fā)電機(jī)狀態(tài)，在制動的同時(shí)為蓄電池充電。

6）體積小、質(zhì)量輕、比功率大。

7）可在低、中、高寬速范圍內(nèi)運(yùn)行。

8）永磁無刷直流電動機(jī)較交流電動機(jī)復(fù)雜，其控制器較傳統(tǒng)直流電動機(jī)復(fù)雜。

審核編輯：劉清