电动车电机改发电机详解

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不锈钢勾花网电动车电机改发电机详解
我在上一篇文章中提到了电动车电机改发电机的问题,介绍得比较笼统,没有提到具体的改造过程,可能一些专业人士明白是怎么回事,但估计还有人不明乎所以,现将改造的细节公布,以觞读者。
一、电机改发电机的条件
按理任何电机都可以改造成发电机,但业余条件下似乎要满足一个基本条件,那就是电机必须是永磁的,励磁型的电机改造起来是很困难的,好像目前电动车电机基本上都是永磁的了(因为我不是专业人士,不知道市面上有没有励磁型的电动车电机?)。电动车电机分有刷电机和无刷电机,不管是有刷电机还是无刷电机,只要是永磁型的,都可以发电,只是有刷电机发出的是直流电,无刷电机发出的是交流电而已。掌握了这个基本前提,我们就心中有数了,想动手是吗?那好,去来一个永磁电机,我告诉你怎么做!
二、改造的步骤
在介绍之前,让我们先看看电动车电机的结构,如下图:
从图可以看出,这是一个盘式外传子式电机,线圈装在定子上,磁极装在转子上;磁极数为38,定子槽数为51,线圈为典型的三相星形接法,下方三根白的线束为三相线,左侧白的长条部分为中性点接头。很庆幸能我的电机买对了――这是一个现成的三相交流发电机,300块钱很值!
单列调心滚子轴承
这个电机不做任何改造就可以发出三相交流电,在前一篇文章我介绍过,在120转/分左右的转速下,经三相全波整流后空载电压为20-24伏。整流的电路如下:电烤箱温度控制系统
如果这一电压达到使用的要求,那就没有必要对电机进行改造了;如
果要提高输出电压,那就必须对电机进行改造了。让我们在看看怎样改造最简单、省事,先看下图:蜜饯LH
打开电机后我惊喜地发现,电机的每相线圈都是6股线并联的,单根线径为0.8mm,用万用表测量相间电阻约为0.4欧,我们可以想象它是怎样发电的,为了更形象一点,我们来看它的发电模拟图:
这是其中一相发电的模拟图,由于每相都是6股线并联的,我们可以形象地比拟为6节电池并联供电的电路,要提高它的电压很容易,就是把电池拆开成2组或者3组,最高可以拆成6,下图是拆成2组的模拟图:
实际操作中,我是将线圈拆成2组,每组有3股线,将2组线首尾连接后即可完成改造,改造后输出电压如以上模拟图所示,提高了1倍。
如果拆成6组,就变成了6只电池串联在一起了,如下图:
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三、改造对电压、电流及内阻的影响
(1)对电压的影响:这个大家很容易理解。在实际改造中我是将6股线拆成3股,分成2组首尾串联后提高1倍的电压。如果将6股线分成单股首尾串起来,电压就可以提高6倍,这是该电机最高的极限了;在以上我也提到,未经改造的电机在120转/分左右的转速下,经三相全波整流后空载电压为20-24伏,如果电压提高6倍,空载输出电压就可以达到120伏以上,如果达到240-300转/分的额定转速,输出电压就达到240伏以上了,这对需要高电压、低电流输出的用户是很有用的。在这里提醒大家,在高电压输出时一定要注意安全!
(2)对电流的影响:我们改造的实质是将并联电路改成了串联电路,在提高电压的同时,不可避免的降低了电流的输出能力,从理论上讲,电压升高1倍,电流输出能力就会下降1倍(不知对否,恳请专家指点)。我们可以根据实际应用来考虑改不改造或者怎样改造,举几个例说明:要接的负载只有几欧或者十几欧时,就没有必要对电机进行改造,因为低电阻的负载往往需要大的输出电流,十几、二十伏的电压完全可以满足使用要求,再改造不但达不到要求,还会降低电机的效率;当负载电阻较大时,如30欧或者更高,改造就有必要了,不改造电压很难达到30伏以上,不能满足较大功率的输出要求;如果负载电阻更大一点,如接100欧的负载,可以按2股串接或单股串接,为负载提供最佳的电压匹配。
(3)对电源内阻的和电机效率的影响:这个影响是很大的,很显然,
按照我的改造办法,电压提高1倍(×2)时,电源内阻不是增加1倍,而是原来的4倍(×4),我实测的结果,未改造前任何2相间的电阻为0.4欧,进行3股串联(原来是6股并联)后就变成1.6欧了,如果是单股串联,内阻将高达14.4欧,这个大家要做到心中有数,不然改好后会后悔的。电源内阻的提高,不但降低了电流输出能力,而且还降低了电机的效率,举个例子说明:同样转速下,不改造空载电压是20伏,接10欧负载,电源内阻是0.4欧,实际电流1.9安(这个计算方法不准确,我只是打个比喻),那么电源内耗为1.4瓦左右,负载功率36.1瓦,不计其它损耗电机效率为96%;改造后空载电压为40伏,接10欧负载,电源内阻为1.6欧,实际电流3.5安,电源内耗为19.6瓦,负载功率122.5瓦,不计其它损耗电机效率为86%。如果不考虑电源内耗,提高电压对提高负载功率的效果确实很明显,但是看看上面的例子,这个19.6瓦的内耗对小电机来说是很恐怖的,它会使电机明显发热,内阻进一步增高,实际输出功率和效率还会有更大的下降,还影响电机寿命。但是如果接的是30欧的负载,情况又不同了:不改造电流是0.6安,电源内耗0.14瓦,负载功率10.8瓦,效率98.7%;改造后电流是1.3安,电源内耗2.7瓦,负载功率50.7瓦,效率95%,这个改造结果可以接受吧?
由于知识和水平十分有限,高中学的一点物理知识也忘得差不多了,错误的地方恳请专家指正;同时需要说明的是,这不是学术论文,充其量也只能说是一篇DIY文章,其中的一些观点和计算方法可能是错误的,希望大家不要引用!

本文发布于:2024-09-22 12:41:32,感谢您对本站的认可!

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