第1章 電動自行車的維修基礎知識

1.1 電動自行車的分類

電動自行車是以蓄電池等電能儲存裝置作為主能源的，人力騎行作為輔助能源。它是以實現騎行、電力驅動、電力助動以及變速等功能的一種特種自行車。圖1-1所示為典型電動自行車的實物外形圖。

電動機是電動自行車實現“電動”功能的核心部件，也是區分電動自行車類型的主要依據。目前，市場上主流電動自行車中的電動機分為無刷電動機和有刷電動機兩大類，因此電動自行車也分為采用無刷電動機的電動自行車和采用有刷電動機的電動自行車兩大類。

1.1.1 采用有刷電動機的電動自行車

圖1-2所示為采用有刷電動機的電動自行車。該類電動自行車具有啟動力矩大、成本低及對控制系統的技術要求較低的特點。但由于其核心部件有刷電動機的機械換向（機械電刷換向）特點，在使用中易出現嚴重磨損，因而也具有使用壽命較短，噪聲大，效率較低的缺點。

【資料鏈接】

有刷電動自行車采用的電動機為有刷電動機。有刷電動機是指內部帶有電刷和換向器的一類電動機，它的主要特點是通過內部電刷和換向器實現電能供給和轉換，圖1-3所示為電動自行車中有刷電動機的內部結構示意圖。

由于有刷電動機在工作時，線圈中的電流靠電刷和換向器之間的壓力而接觸和傳遞，因此長時間使用后，電刷容易出現磨損，磨損后出現的電刷粉（碳粉）容易堆積在電動機內，在電刷靠彈簧壓力與換向器接觸過程中，容易產生火花，使換向器氧化，從而增大電動自行車的故障率。

1.1.2 采用無刷電動機的電動自行車

采用無刷電動機的電動自行車是目前的一種主流電動自行車類型。根據無刷電動機的結構和控制特點，該類電動自行車具有功率大、行駛速度快、爬坡能力強、噪聲小等特點，圖1-4所示為典型的采用無刷電動機的電動自行車。

【資料鏈接】

無刷電動機是指無電刷和換向器的一類電動機，它的內部不包含電刷及換向器等部件，直接通過定子、轉子等實現電能到機械能的轉換。圖1-5所示為無刷電動機的內部結構。

從圖可看出，無刷電動機是以電子組件和傳感器取代了機械電刷和換向器，由于這類電動機沒有電刷和換向器等機械部件，大大降低了電動機因磨損引發的不可靠性，因此采用該類電動機的電動自行車具有結構簡單、無機械磨損、運行可靠、調速精度高、效率高、啟動轉矩大、使用壽命長、故障率低等優點。

需要注意的是，也正因無刷電動機的電子換向特性，對采用該類電動機的電動自行車的控制系統要求很高，控制精度和方式都有較高要求。

【要點說明】

直接從電動自行車外觀是無法判斷電動自行車為有刷電動自行車還是無刷電動自行車的，一般可根據電動自行車電動機的引線以及結構特點和運轉聲音大小進行判斷。

● 根據電動機的供電引線判斷

無刷電動機內部大多包含3個繞組，因此，其傳輸引線一般有8根，其中3根為電動機繞組引線，另外5根為霍爾傳感器引線；而有刷直流電動機一般只有2～3根供電引線。

● 根據電動機自身的結構特點進行判斷

通常，在電動自行車關閉電源鎖的狀態下，若用手撥動電動自行車的后輪時，正/反轉用力相當則說明該電動自行車為采用無刷電動機的電動自行車；若正轉較輕，反轉時較吃力，則為有刷電動自行車。

● 根據啟動聲音大小進行判斷

若電動自行車加速時有明顯的“嗡嗡”聲，則其多數為采用無刷電動機的電動自行車；若加速時沒有“嗡嗡”聲，則多為采用有刷電動機的電動自行車。