電動(dòng)自行車(chē)的電磁學(xué)原理

電動(dòng)自行車(chē)的電磁學(xué)原理1第1頁(yè)，共14頁(yè)，2023年，2月20日，星期一二、電動(dòng)自行車(chē)的分類一、電動(dòng)自行車(chē)的發(fā)展史

三、電動(dòng)自行車(chē)的結(jié)構(gòu)及原理

1.蓄電池的分類及特性

2.電動(dòng)機(jī)的分類及原理

四、電動(dòng)自行車(chē)的優(yōu)勢(shì)與劣勢(shì)

電動(dòng)自行車(chē)的電磁學(xué)原理2第2頁(yè)，共14頁(yè)，2023年，2月20日，星期一一、電動(dòng)自行車(chē)的發(fā)展史

世界上第一批真正實(shí)用型的自行車(chē)出現(xiàn)于19世紀(jì)初。1817年，德國(guó)人德萊斯在法國(guó)巴黎發(fā)明了帶車(chē)把的木制兩輪自行車(chē)。自行車(chē)問(wèn)世后迅速成為當(dāng)時(shí)歐洲人青睞的交通工具。19世紀(jì)一些歐洲人也構(gòu)思出了一些理想的自行車(chē)圖。在自行車(chē)的發(fā)明階段，有些人并沒(méi)有把自行車(chē)的兩個(gè)輪子設(shè)計(jì)成前后放置，而是把兩個(gè)輪子做成了左右放置，這種自行車(chē)的外形有些類似輪椅。三輪自行車(chē)的平衡能力更好，人們更容易學(xué)會(huì)騎乘三輪自行車(chē)。隨著日后自行車(chē)技術(shù)的改進(jìn)，三輪自行車(chē)逐漸發(fā)展成一種運(yùn)貨的交通工具。從德國(guó)德萊斯的發(fā)明第一臺(tái)自行車(chē)以來(lái)經(jīng)過(guò)許多人不斷研發(fā)，到現(xiàn)在腳踏車(chē)才算完全定型。與以前發(fā)展中的自行車(chē)相較最大的進(jìn)步，就是高度變低、材料變好；傳動(dòng)方面則是由鍊條傳動(dòng)后輪，增加了車(chē)子的穩(wěn)定度。3第3頁(yè)，共14頁(yè)，2023年，2月20日，星期一二、電動(dòng)自行車(chē)的分類電動(dòng)自行車(chē)可分為全電動(dòng)和智能助動(dòng)型兩大類。

1.全電動(dòng)自行車(chē)：可以腳踏騎行，也可以無(wú)須借助人力，而靠純電力驅(qū)動(dòng)，利用手把控制速度，實(shí)現(xiàn)0-40公里/小時(shí)的無(wú)級(jí)變速。

2.智能助動(dòng)型電動(dòng)自行車(chē)：具有與普通自行車(chē)相似的操作方式，可以人力騎行，也可以電力助動(dòng)，沒(méi)有純電動(dòng)功能。其以人力為主，電力為輔，由人力騎行力的大小，控制電流供應(yīng)的大小，實(shí)現(xiàn)人力與電力的組合，騎行感覺(jué)輕松。當(dāng)達(dá)到設(shè)計(jì)速度時(shí)，電力停止供應(yīng)。4第4頁(yè)，共14頁(yè)，2023年，2月20日，星期一三、電動(dòng)自行車(chē)的結(jié)構(gòu)及原理充電器車(chē)架蓄電池控制器轉(zhuǎn)把、閘把、助力傳感器電動(dòng)機(jī)燈具5第5頁(yè)，共14頁(yè)，2023年，2月20日，星期一(1)蓄電池的分類

電池是提供電動(dòng)車(chē)能量的隨車(chē)能源，蓄電池主要分為：鉛酸蓄電池，鎳氫蓄電池（NiMH），鋰離子電池。目前電動(dòng)車(chē)主要采用鉛酸電池組合。它的性能可靠，生產(chǎn)工藝成熟，價(jià)格也較低。目前已商品化的電動(dòng)自行車(chē)的絕大多數(shù)是使用的密封式鉛酸蓄電池，使用中不需要補(bǔ)充水分，免維護(hù)。電解液是由高純度硫酸和純水組成的無(wú)色透明的稀硫酸，它和陰、陽(yáng)極板起化學(xué)作用，把化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能，同時(shí)在電池內(nèi)部起導(dǎo)電作用。灌入電解液狀態(tài)下的電池，雖然沒(méi)有連接外部電路，也會(huì)隨著時(shí)間的推移逐漸失去電量。

6第6頁(yè)，共14頁(yè)，2023年，2月20日，星期一

(2)蓄電池的特性

蓄電池的主要化學(xué)反應(yīng)是：PbO2+2H2SO4+Pb←充電放電→PhSO4+2H2O+PhSO4

目前電動(dòng)車(chē)主要使用膠體鉛酸蓄電池。膠體蓄電池是對(duì)液態(tài)電解質(zhì)的普通鉛酸蓄電池的改進(jìn)。它采用凝膠狀電解質(zhì)，內(nèi)部無(wú)游離的液體存在,在同等體積下電解質(zhì)容量大，熱容量大，熱消散能力強(qiáng)，能避免一般蓄電池易產(chǎn)生的熱失控現(xiàn)象；電解質(zhì)濃度低，對(duì)極板腐蝕弱；濃度均勻，不存在酸分層的現(xiàn)象。使用性能穩(wěn)定，可靠性高，使用壽命長(zhǎng)，對(duì)環(huán)境溫度的適應(yīng)能力（高、低溫）強(qiáng)，承受長(zhǎng)時(shí)間放電能力、循環(huán)放電能力、深度放電及大電流放電能力強(qiáng)，有過(guò)充電及過(guò)放電自我保護(hù)，電池在100%放電后仍可繼續(xù)接在負(fù)載上，在幾周內(nèi)充電仍可恢復(fù)至原容量等等優(yōu)點(diǎn)。7第7頁(yè)，共14頁(yè)，2023年，2月20日，星期一(1)電動(dòng)機(jī)的分類電動(dòng)車(chē)常用電機(jī)一般是直流電機(jī)，用有、無(wú)永久磁鐵分類，有永磁電機(jī)和串激電機(jī)兩類。永磁電機(jī)又分為有刷電機(jī)和無(wú)刷電機(jī)兩大類。有刷、無(wú)刷是有無(wú)電刷的俗稱。無(wú)刷電機(jī)有別于有刷電機(jī)，有刷電機(jī)是以用電刷作為換向器，而直流無(wú)刷電機(jī)則改用電子線路方法向三相線圈繞阻，分時(shí)分別供電。用脈寬變頻調(diào)速表之類控制馬達(dá)的轉(zhuǎn)速，用單片機(jī)等來(lái)檢測(cè)轉(zhuǎn)子的瞬時(shí)位置及速度，然后控制電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)。無(wú)刷電機(jī)采用的是電子開(kāi)關(guān)作為切換方式，因而電機(jī)的工作效率相當(dāng)?shù)母?。?dāng)作為電子開(kāi)關(guān)的三極管處于導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)，由于其上的壓降很小，因而功耗很低；同樣當(dāng)三極管處于截止?fàn)顟B(tài)時(shí)，由于其漏電流相當(dāng)?shù)男。m然電壓降很高，但是功耗依然很低。這樣就大大提高了電機(jī)的工作效率。8第8頁(yè)，共14頁(yè)，2023年，2月20日，星期一(2)電動(dòng)機(jī)的組成旋轉(zhuǎn)電機(jī)必須具備靜止和轉(zhuǎn)動(dòng)兩大部分直流電機(jī)靜止部分稱作定子作用

--產(chǎn)生磁場(chǎng)由主磁極、換向極、機(jī)座和電刷裝置等組成直流電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)部分稱作轉(zhuǎn)子(通常稱作電樞)作用

--產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩和感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)由電樞鐵心和電樞繞組、換向器、軸和風(fēng)扇等組成

9第9頁(yè)，共14頁(yè)，2023年，2月20日，星期一

(3)電動(dòng)機(jī)的原理

要使電樞受到一個(gè)方向不變的電磁轉(zhuǎn)矩，關(guān)鍵在于：當(dāng)線圈邊在不同極性的磁極下，如何將流過(guò)線圈中的電流方向及時(shí)地加以變換，即進(jìn)行所謂“換向”。為此必須增添一個(gè)叫做換向器的裝置，換向器配合電刷可保證每個(gè)極下線圈邊中電流始終是一個(gè)方向，就可以使電動(dòng)機(jī)能連續(xù)的旋轉(zhuǎn),這就是直流電動(dòng)機(jī)的工作原理。一臺(tái)直流電機(jī)原則上既可以作為電動(dòng)機(jī)運(yùn)行,也可以作為發(fā)電機(jī)運(yùn)行,這種原理在電機(jī)理論中稱為可逆原理。10第10頁(yè)，共14頁(yè)，2023年，2月20日，星期一11第11頁(yè)，共14頁(yè)，2023年，2月20日，星期一返回12第12頁(yè)，共14頁(yè)，2023年，2月20日，星期一四、電動(dòng)自行車(chē)的優(yōu)勢(shì)及劣勢(shì)優(yōu)勢(shì)電動(dòng)車(chē)有著體積小,省力,廉價(jià),輕便等優(yōu)勢(shì)，所以備受人們青睞。劣勢(shì)雖然電動(dòng)車(chē)方便，但它的安全系數(shù)很低，存在很多安全隱患，容易出事故，而