有朋友問電動車電機能否改裝成發(fā)電機,這里就說一下改發(fā)電機得具體辦法。
常見得電動車電機有兩種,一種是電動自行車、電動摩托車所用得輪轂電機,一種是電動三輪車所用得中置電機。
圖中上方電機就是電動自行車電機,下方則是中置電機。兩種電機都可以改成發(fā)電機,只是輪轂電機功率相對小一點,但是生活中容易找到,而且容易驅(qū)動適合做風(fēng)力發(fā)電機。中置電機功率大一些,適合改裝成外驅(qū)動發(fā)電機。
這兩種電機雖然外形不同,但是內(nèi)部結(jié)構(gòu)大抵相同因為原理都是一樣得,屬于典型得永磁無刷電機。輪轂電機是定子旋轉(zhuǎn),中置電機是轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn),這種電機原理也很簡單:
轉(zhuǎn)子線圈中有電流流過時產(chǎn)生一個磁場,而定子磁體也會產(chǎn)生一個磁場,根據(jù)霍爾傳感器判別定子位置來控制線圈電流方向,在磁力相互作用下轉(zhuǎn)子被磁場驅(qū)動運轉(zhuǎn)這就是典型得電生磁。
如果我們把電生磁過程逆過來那么就是磁生電,也是可以改發(fā)電機得原因,永磁發(fā)電機原理更簡單一些。
理論上這種永磁無刷電機直接可以作為三相交流發(fā)電機來使用,我們看一下三項交流發(fā)電機原理:
這就是典型得磁生電,閉合電路中導(dǎo)體在磁場中做切割磁力線運動,電路中就會產(chǎn)生電流。上圖中轉(zhuǎn)子產(chǎn)生一個旋轉(zhuǎn)磁場,三組線圈就會感應(yīng)出電流,也就是三相交流發(fā)電機原理。因此電動車電機直接用外力驅(qū)動就可以發(fā)電了:
此時電動機三根輸入線直接轉(zhuǎn)為三相交流電輸出端。但是這種情況下雖然可以發(fā)電,但是所發(fā)出得電壓特別低,需要高轉(zhuǎn)速發(fā)動機來驅(qū)動,原48V電機直接作為發(fā)電機使用,轉(zhuǎn)速超過1000轉(zhuǎn)/分才能輸出48V左右得電壓,用來做實驗可以,實用意義并不大。
所以要改成實用得發(fā)電機,必須把定子線圈改一下,這種電機內(nèi)部有三組星型連接得線圈,每組線圈由多跟漆包線并線繞制而成,因為多線并繞功率大一些。但是對于發(fā)電機來講,匝數(shù)少則輸出電壓也會低很多,因此我們需要把并繞得線圈分開,多組線圈改為串聯(lián)來提高輸出電壓。
我們看一下打散得電機線圈:
看起來很多線,好像很復(fù)雜,但是看到原理圖就簡單多了:
就是三組星型連接得線圈而已,因此如果把三組線圈由改成串聯(lián)后發(fā)電機輸出電壓可以提高三倍,如下圖:
轉(zhuǎn)速決定了輸出電壓,因此轉(zhuǎn)速沒有辦法提高得情況下,想要提高輸出電壓只能增加線圈匝數(shù),如果三組線圈串聯(lián)輸出電壓仍然不能滿足需求,那么就需要把單組線圈拆開后首尾串聯(lián)來增加輸出電壓。
改裝后得發(fā)電機雖然可以輸出交流電壓,但是其輸出電壓不穩(wěn)、頻率達(dá)也不到標(biāo)準(zhǔn)得50Hz,功率也比電機標(biāo)稱功率小很多,因此不能直接驅(qū)動家用電器。更適合整流后使用,整流后輸出直流電為電瓶充電,電瓶為低壓電器(照明)供電,或者為逆變器供電輸出220V驅(qū)動家用電器。
這種發(fā)電機適合作為太陽能電站配套使用,太陽能板白天發(fā)電,風(fēng)力發(fā)電機只要有風(fēng)就可以發(fā)電,電量供應(yīng)更有保障。