電動自行車的電磁學原理.ppt

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1,電動自行車的電磁學原理,指導教師:楊曉梅組長：張陽陽組員：張楠張榮主講人：張陽陽班級：06級物教（1）班時間：2007.11.01,2,二、電動自行車的分類,一、電動自行車的發(fā)展史,三、電動自行車的結(jié)構(gòu)及原理,1.蓄電池的分類及特性,2.電動機的分類及原理,四、電動自行車的優(yōu)勢與劣勢,電動自行車的電磁學原理,,,3,一、電動自行車的發(fā)展史,世界上第一批真正實用型的自行車出現(xiàn)于19世紀初。1817年，德國人德萊斯在法國巴黎發(fā)明了帶車把的木制兩輪自行車。自行車問世后迅速成為當時歐洲人青睞的交通工具。19世紀一些歐洲人也構(gòu)思出了一些理想的自行車圖。在自行車的發(fā)明階段，有些人并沒有把自行車的兩個輪子設計成前后放置，而是把兩個輪子做成了左右放置，這種自行車的外形有些類似輪椅。三輪自行車的平衡能力更好，人們更容易學會騎乘三輪自行車。隨著日后自行車技術的改進，三輪自行車逐漸發(fā)展成一種運貨的交通工具。從德國德萊斯的發(fā)明第一臺自行車以來經(jīng)過許多人不斷研發(fā)，到現(xiàn)在腳踏車才算完全定型。與以前發(fā)展中的自行車相較最大的進步，就是高度變低、材料變好；傳動方面則是由鍊條傳動后輪，增加了車子的穩(wěn)定度。,4,二、電動自行車的分類,電動自行車可分為全電動和智能助動型兩大類。1.全電動自行車：可以腳踏騎行，也可以無須借助人力，而靠純電力驅(qū)動，利用手把控制速度，實現(xiàn)0-40公里/小時的無級變速。2.智能助動型電動自行車：具有與普通自行車相似的操作方式，可以人力騎行，也可以電力助動，沒有純電動功能。其以人力為主，電力為輔，由人力騎行力的大小，控制電流供應的大小，實現(xiàn)人力與電力的組合，騎行感覺輕松。當達到設計速度時，電力停止供應。,5,三、電動自行車的結(jié)構(gòu)及原理,充電器車架蓄電池控制器轉(zhuǎn)把、閘把、助力傳感器電動機燈具,6,(1)蓄電池的分類,電池是提供電動車能量的隨車能源，蓄電池主要分為：鉛酸蓄電池，鎳氫蓄電池（NiMH），鋰離子電池。目前電動車主要采用鉛酸電池組合。它的性能可靠，生產(chǎn)工藝成熟，價格也較低。目前已商品化的電動自行車的絕大多數(shù)是使用的密封式鉛酸蓄電池，使用中不需要補充水分，免維護。電解液是由高純度硫酸和純水組成的無色透明的稀硫酸，它和陰、陽極板起化學作用，把化學能轉(zhuǎn)化成電能，同時在電池內(nèi)部起導電作用。灌入電解液狀態(tài)下的電池，雖然沒有連接外部電路，也會隨著時間的推移逐漸失去電量。,7,(2)蓄電池的特性,蓄電池的主要化學反應是：PbO2+2H2SO4+Pb←充電放電→PhSO4+2H2O+PhSO4目前電動車主要使用膠體鉛酸蓄電池。膠體蓄電池是對液態(tài)電解質(zhì)的普通鉛酸蓄電池的改進。它采用凝膠狀電解質(zhì)，內(nèi)部無游離的液體存在,在同等體積下電解質(zhì)容量大，熱容量大，熱消散能力強，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，對環(huán)境溫度的適應能力（高、低溫）強，承受長時間放電能力、循環(huán)放電能力、深度放電及大電流放電能力強，有過充電及過放電自我保護，電池在100%放電后仍可繼續(xù)接在負載上，在幾周內(nèi)充電仍可恢復至原容量等等優(yōu)點。,8,(1)電動機的分類,電動車常用電機一般是直流電機，用有、無永久磁鐵分類，有永磁電機和串激電機兩類。永磁電機又分為有刷電機和無刷電機兩大類。有刷、無刷是有無電刷的俗稱。無刷電機有別于有刷電機，有刷電機是以用電刷作為換向器，而直流無刷電機則改用電子線路方法向三相線圈繞阻，分時分別供電。用脈寬變頻調(diào)速表之類控制馬達的轉(zhuǎn)速，用單片機等來檢測轉(zhuǎn)子的瞬時位置及速度，然后控制電機的驅(qū)動電路，以此來實現(xiàn)電機的運轉(zhuǎn)。無刷電機采用的是電子開關作為切換方式，因而電機的工作效率相當?shù)母?。當作為電子開關的三極管處于導通狀態(tài)時，由于其上的壓降很小，因而功耗很低；同樣當三極管處于截止狀態(tài)時，由于其漏電流相當?shù)男?，雖然電壓降很高，但是功耗依然很低。這樣就大大提高了電機的工作效率。,9,(2)電動機的組成,旋轉(zhuǎn)電機必須具備靜止和轉(zhuǎn)動兩大部分直流電機靜止部分稱作定子作用--產(chǎn)生磁場由主磁極、換向極、機座和電刷裝置等組成直流電機轉(zhuǎn)動部分稱作轉(zhuǎn)子(通常稱作電樞)作用--產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩和感應電動勢由電樞鐵心和電樞繞組、換向器、軸和風扇等組成,10,(3)電動機的原理,要使電樞受到一個方向不變的電磁轉(zhuǎn)矩，關鍵在于：當線圈邊在不同極性的磁極下，如何將流過線圈中的電流方向及時地加以變換，即進行所謂“換向”。為此必須增添一個叫做換向器的裝置，換向器配合電刷可保證每個極下線圈邊中電流始終是一個方向，就可以使電動機能連續(xù)的旋轉(zhuǎn),這就是直流電動機的工作原理。一臺直流電機原則上既可以作為電動機運行,也可以作為發(fā)電機運行,這種原理在電機理論中稱為可逆原理。,11,,12,,,返回,13,四、電動自行車的優(yōu)勢及劣勢,優(yōu)勢電動車有著體積小,省力,廉價,輕便等優(yōu)勢，所以備受人們青睞。劣勢雖然電動車方便，但它的安全系數(shù)很低，存在很多安全隱患，容易出事故，而且廢舊電池處理不當會污染環(huán)境。已經(jīng)有個別城市開始禁止電動自行車上路。,14,完,謝謝老師給我們這樣一個平臺來展示我們自己，我們永遠會記得這有意義的一課。,謝謝觀看！,