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西安发电机解答电动车电机能改成发电机吗,要注意什么?
- 2019-08-22-

  西安发电机的电动机改发电机,做起来并不难,难的是高效率,我测试过普通有刷直流电机,用来直接做发电机使用,200W的,最多输出60多瓦,有朋友说他用了10KW无刷电机改发电机,只能输出1个多KW大小的发电功率。

  教科书上说直流电机和发电机状态是可逆的

  以往读到的电机拖动教科书,里边介绍到有刷直流电机的时候,说到直流电动机和直流发电机,本质是一样的东西,当电机工作在转速和扭矩组合的象限空间里边。如果转速和转矩的方向相同,电机工作的电动状态,也就是可以把电能转换成机械能;如果转速的方向和转矩的方向相反,电动机会工作在发电状态,也就是可以实现机械能转换成电能输出。但是教科书上,并没有说到它们的转换效率问题。

  西安发电机实际工作中,电机工作状态在电动和发电之间转换是非常容易见到的,比如吊车提升物体时候是电动状态,而放下物体的时候是发电状态;又比如电动车在前进时候是电动状态,在制动时候会处于发电状态。提到电机的效率的书很多,但是说到电机用来发电机的效率几乎没有了。实际上电动机工作时候,这种发电状态的效率是非常低的,所以一般两轮电动车不会整一个回馈制动单元来给电池反向充电,往往是直接消耗掉了。对于电动汽车而言,因为整体的功率比较大,所以有必要加了一套回馈发电装置来利用一点能量。而工业上使用的变频器场合,也很少会利用这些发电状态的能量的,往往都是通过制动电阻来消耗了。

  电动机工作,实际是利用了电流的磁效应,电流可以产生磁场,而磁场的南极和北极会互相排斥产生推力,经过适当的换向磁极(有机械方式,也有电子方式)可以就可以形成源源不断的旋转状态了。

  发电机工作,是利用了电磁感应效应,也就是变化磁场(磁通变化)中如果有导体,会在导体两端产生电动势,而有电动势的两端一旦形成了闭合回路,就会产生电流,这个过程就是发电了。

  可以看出,一个是电生磁,而另外一个是磁生电,电流的磁效应和电磁感应效应,完全是两种不一样的效应,在能量转换过程中,并不一定有对等的效率。而电动机本身设计时候,完全是为了考虑到电流磁效应的最高效率而设计,并不会考虑了电磁感应的效率,因此使用电动机来做发电机使用,效率一定不会太高的。

  电动车电机往往是直流电机

  电动车电机,大多数是直流电机,而早期普遍使用了有刷直流电机,现在基本上是无刷永磁直流电机。不管是哪种形式的电机,它们一样都是利用了电流磁效应来工作的,要工作在发电状态,一个需要磁场,另外一个需要线圈,线圈切割了磁力线,就可以产生变化的磁通量,从而会有电动势。

  无刷直流电机,它有内转子和外转子之分,像电动车那种轮毂电机,往往都是外转子的,也就是在外环贴上了不同的磁铁对极,磁铁之间有会产生磁力线,这样在环内会形成了一定规律的磁场分布。线圈放到了磁极环内,然后固定好,就是所谓定子,不会动的。

  当外环的磁铁旋转时候,会让环内通过线圈的磁通大小发生变化,这样线圈两端会有电动势输出,根据科学家门总结出来的公式:电动势E=n*BLV,其中B是磁感应强度,L是有效边长,V是速度,n是线圈匝数,也就是线圈越多,磁感应响度越高,有效边越长,发电机旋转速度越快,发电输出的感生电动势会越高。

  线圈匝数可以根据需要来并联或者串联,这样可以输出不同的电压,当然还要考虑到电流和内阻大小问题,线圈的线径越粗,内阻越小,通过的电流会越高。

  直接利用了电动车电机,比如轮毂电机来发电,只要直接把UVW三条线(一般是蓝黄绿三条粗线),接出来,就可以得到了三相电了,方波电机可能输出是方波的,正弦波电机输出是正弦波,本质是一回事,相位相差120°,但是频率和电压是随着发电机旋转速度的变化而变化的,至于电动机工作时候的那几套霍尔信号线,是可以不用理会的。

  因为电压和频率受到转速波动而影响,所以想直接利用电动车电机输出的电是不太现实的,一般需要通过整流和调压装置把它稳压下来,变成直流电再使用。因为它的磁场无法调整,所以不能像普通发电机那样调压和控制功率,只能使用电子类的装置来变电,这样也存在一个效率转换问题。

  细想一下,实际上这种发电,你在普通摩托车上经常都见到的,就是摩托车的磁电机发电,一般8极的大概是80瓦左右最大功率,有些22极的,可能可以取到250瓦,再大就很少见到了。

  这种发电机输出的电压,因为不太好稳压和限流,所以往往都给电瓶或者电容等负载充电使用,如果需要给家里那种标准的50HZ,220伏负载使用,可以利用逆变器来实现了,当然这个过程又有一个效率问题了。

  西安发电机还有一个情况,就是车类电动机工作时候,都是跑动的,如果用来发电,是静止状态的,需要考虑散热问题,往往需要外加了风冷或者水冷装置才可以长期工作,否则会发热烧毁的。