摘要：对电动自行车驱动电机技术的现状作了调研,结合自主开发齿轮减速电机的感受，对于国内电动车电机的发展趋势作简要分析,供研制这类电机的企业作参考。

关键词：电动车电机 无刷有齿 高速铁齿 发展方向

一、引言

近年来国内电动自行车市场异军突起，电动自行车电机的研究与开发已进入一个新的高潮，然而,在发展的同时,也逐渐暴露出一些不足,电机性能指标大同小异。本文就近年来电机的资料、信息，结合在开发齿轮减速器电机的点滴，重点讨论电动车轮鼓式电机的现状和趋势。

二、驱动方式及电机形式

（一）电动自行车的驱动方式见表1。

表1 电动自行车的驱动方式

驱动方式		物理结构	特 点
轮 鼓 式	直接驱动	无减速机构,直接驱动	低速电机重量较大
	齿轮减速	带减速齿轮	紧凑轻巧，速度快
	同步带减速	大轮毂结构，3级同步带减速	轮毂尺寸较大
中轴驱动	同轴式减速机构	空心轴电机，谐波减速	整体性好，易损耗
	非同轴式减速机构	常规电机, 多级圆柱齿减速	损耗大，整体复杂,
旁褂式	链传动驱动后轴	同步带减速或链减速	结构简单
磨轮式	磨轮驱动	扁平铁心电机	车轮磨损大

目前国内电动自行车的驱动方式仍以轮鼓式为主,电机结构特性以直接驱动、无减速装置为主，主要原因：一是技术含量低，使用寿命长；二是

配套厂商可以不对车型作大的改动即可装车,整车厂和消费者都较容易接收。目前国内市场上带齿轮减速器电机很少，且结构复杂，易磨损和较大噪音，我们现开发的分体式钢齿高速电机，采取轮毂与电机可分离的方式，与摩托车传动结构一样，同心输出，轮毂坏了电机不用换。采用二级行星齿轮减速,结构简单轻巧，是现有电动车普通轮毂电机的颠覆性产品。调速平稳,过载能力强，特别适合农村丘陵山区使用您好。

三、产品示例分析

合业机电公司生产的分体式钢齿高速电机性能见表3。

表3 电机的性能

型 号	物理结构	电气原理	额定电压(V)	额定电流(A)	空载转速(r/min)	电池行驶距离(12V)
Hy－50	分体结构,二级铁齿减速，比率：1:8.2	无霍耳	48	1.57-1.8	450	57km/17Ah

四、国内电机现状

有刷有齿电机：其效率比较高，缺点是总的耗电量大，续驶里程相对较短。

有刷无齿电机：其最大优点是价格低、噪音低。缺点是电机不适宜反复起动，只适用于路面平坦，骑行者较轻，起动、爬坡能适当助力的消费者。这种电机，在非电动状态下，同样存在轮毂转动阻力较大的问题。

　 无刷无齿电机：由于采用无刷结构，则必须有一个电子的换向器来解决电流的换向问题，整个系统的可靠性从电机内部转移到控制器里去，可靠性有很大提高。但起动性能和爬坡能力较差。其优点是因为无刷无齿，噪音较低。另外，受磁力作用，在非电动状态下，轮毂转动阻力较大。

无刷有齿：采用高速电机，结合齿轮减速装置，技术先进，结构合理。国外电动自行车(电机)制造商生产的几乎全部为高速电机,体积小、重量轻,扭矩大。

值得一提的是，无刷高速有齿电机以台州合业机电公司生产的hy－50电摩电机为例，具有较多发展性的特点：

1.采取轮毂与电机可分离方式的先河，轮毂坏了电机不用换。

2.与摩托车动力输出原理一样，同心输出，颠覆了普通电机。

3.无霍尔元件，安全可靠，故障率低。

4.采用汽车变速齿轮技术，确保电机的机械物理性能。

5.依靠齿轮二级减速器，增加电机扭矩，控制器的限流小，而输出扭矩大，爬坡性强，耗电小。

五、结论

因电动车还处于飞速发展期,此时断言它的发展趋势为时尚早,目前只能根据电机和驱动方式的特点,对制造商提出一些建议:

(1)对于电动自行车：采用直接驱动方式的轮毂电机是比较适合电动自行车以及电力助力自行车的要求的。

(2)对于电动摩托车：当前主要在应用大功率普通轮毂电机,耗电大，电池寿命短，随着新技术以及机械水平的提高，有齿高速电机将会获得更为广泛的应用。

（3）对于电机开发方向：要积极开发低成本、高可靠、控制器尺寸小的高速无刷电机。

·电机要有更高的扭矩、动力与轮毂要非结合体，安装维护方便，要开发综合指标先进的电机。

·提高齿轮减速器的设计水平和制造水平。

(4)使用比较:从当前市场上销售的电动自行车看主要是有齿电机和无齿电机,一旦电机设计技术突破,有齿高速电机的批量生产和推广使用则更广。总之上述分体式钢齿高速电机在目前及以后相当长的时间内，用于电动自行车是较为理想的，在某种程度上代表了电动自行车电机的发展趋势。