四驱车电机的改装，本文主要内容关键词为：电机论文,四驱车论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
小伟、小滔、小宝、小明和江凡在实验办公室门口齐声喊“报告”。
“请进”。周老师在屋里说。
“周老师，您说今天给我们讲四驱车电机的改装，现在有时间吗？”
“哦，你们来得正好，我正在拆电机呢。都围过来，咱们一起研究研究。”
孩子们围拢过来，只见桌子上放着几个拆开的小电机，还有一些工具和材料。
“你们先看看电机的构造。”周老师一边指着拆开的电机零件一边说。“这是电机外壳和端盖，外壳里面有两块永磁铁，磁铁相对一端磁性相反，一个是南磁极又叫S极，另一个是北磁极又叫N极。这一对异性磁极就构成了电机的磁场。由于电机工作的时候外壳和磁铁不动，我们称它们为电机定子。”
“再看看端盖。端盖上有两个磷铜做的电刷，电刷跟电机输入电极相接。当两个输入片分别跟电池的正负极相接的时候，电流就通过电刷流入电机，电机转子就在定子磁场中转动了。”
“老师，什么是转子？”小明插话问道。
老师从定子中抽出电机机芯：“这就是转子（图1）。 因为电机工作时，这个机芯就转动，我们称它为转子，也称为电枢。”
“我们来看看转子的构造。”周老师指着转子的各组成部分说：“这是转子铁芯，这是用薄硅钢片叠在一起做成的。铁芯有三个极，极间有三个线槽。每个极都用漆包线按相同方向密绕形成三个线圈。线圈的六个线头按相同的规律焊在换向器的三个接点上。”
“老师，您说的最后一句话我不明白。”
“是这样，你们看，如果我把三个线圈称为A线圈、B线圈和C 线圈，每个线圈都有一个头和一个尾，我们把A线圈头跟B线圈尾接在一起，焊到换向器第一个接点上；再把B线圈头跟C线圈尾接在一起，焊到换向器第二个接点上；最后把C线圈头和A线圈头尾接在一起焊到换向器最后一个接点上，这就叫做按相同规律。（图2）明白了吗？”。
“明白了，那怎么改装电机呢？”
“别忙。你要先了解电机转子为什么转，才知道要改什么，怎么改。小伟，这是两块磁铁，你把一块磁铁的N极跟另一块磁铁的S极相对，慢慢靠近，看有什么现象？”
“嘿，吸上了。”
“你把磁铁移到线圈另一头，再看有什么现象。”
“嗯，相互排斥。我明白了，通了电的线圈就跟一块磁铁一样！”
“对。”老师交给小明一块软铁芯。“你把软铁芯插到线圈里，看看刚才的现象有什么变化？”
“哈哈，真有意思，线圈跟磁铁斥力比刚才大多了。”孩子们争着动手，非常有兴趣地试验着。
“好了，你们想想，电机上是不是也有磁铁和带铁芯的通电线圈呢？”
“有，就是定子和转子”江凡很快回答。
“那么，电机的转子和定子怎样不断地相互作用才能连续转动起来呢？”老师问。
“——”
“到黑板这边来，看我画的这幅电机转动的示意图（图3）。 从图上看，现在右边的电刷正好跟随A、B线圈间的换向器片连接，左边的电刷正好跟随B、C线圈间的换向器片连接。而A、C间的换向器片不跟任何一个电刷相连。这时如果右电刷接电池正极，左电刷接电池负极，小滔你说说这时电流是怎么流过A、B、C三个线圈的。”
“——”小滔一时没看出来。
“老师，我说。”小伟举手说。
“好，你说说。给你教鞭，你一边指着图一边说。”
“电流从电池正极流入右电刷，再由右电刷从A线圈头流向A线圈尾，经过上边的换向片，再从C线圈头流向C线圈尾，通过左电刷流回电池负极。”小伟很流畅地说着。
“B线圈上没有电流流过吗？”老师追问。
“嗯——，B线圈上也有电流，是从右电刷经B线圈尾流入线圈，再由B线圈头到左电刷流回电池负极。”小伟补充回答。
“这就对了。”老师肯定小伟的回答接着说：“你们注意到了没有，这时A、C两个线圈中的电流都是从头流向线圈尾的，而只有B 线圈电流是从尾流向头的，所以A、C线圈外侧磁极是同性的，比如都是S极，那么B线圈外侧磁极就跟A、C相反，是N极。于是根据同性相斥、异性相吸的道理，转子和定子磁极相互作用下，转子就可以转起来了。谁知道这时转子的转动方向？”
“我知道，转子应该跟时钟转动方向一样。”小伟抢着回答。
“对，我们叫做顺时针转动。再想想，如果右电刷接电池负极，左电刷接电池正极，或者把定子磁极位置对换一下，转子还会顺时针转动吗？”
“不会，转动方向相反了。”小宝回答。
“对，再想一想，既然电机转子是通过磁场跟定子相互作用而转动的，那么把定子（永磁铁）和转子（电磁铁）再加强一些，电机转动是不是就更有劲了？”
“是的。”
“所以我们改造电机的第一个措施就是加强定子和转子的磁场。普通玩具电机的磁铁是用铁氧体这种材料做的，磁性较弱。如果用钕铁硼这种材料来做定子，磁性就大大增强了，小宝你来试试钕铁硼磁铁的磁性强弱。”
小宝两手分别拿一块钕铁硼磁铁，慢慢把它们靠近。突然小宝的手哆嗦了一下，两块磁铁“啪”的一声吸到了一起。
“小心，别夹着手。”老师看了看小宝的手。“没夹着手吧？”
“没有，好家伙，这磁铁的劲真大！”
“是的，钕铁硼的磁性比铁氧体大多了。大家用它的时候一定要小心，别夹着手，也别让它们猛然吸到一起。因为钕铁硼很脆，会互相碰碎的。用钕铁硼做成的磁瓦取代铁氧体磁瓦，这是我们改造电机的第一个措施。第二个措施是把转子线圈拆下来，用直径大约0.5 毫米的漆包线重绕转子线圈，每组绕20圈。这样通过转子线圈的电流就大了。转子的磁性也就加强了。通过这两步的改造，电机的转速和扭矩都得到大大加强，电机转得更快，也更有劲了。”
周老师顿了一顿，接着说：“由于电机转得快了，力量也大了，电机端盖和外壳上的轴瓦跟轴摩擦很容易发热，有的电机没有加轴瓦，一发热，塑料端盖的轴孔就变软，摩擦加大，电机就转不好。所以改造电机的第三个措施就是：在端盖和外壳上加滚珠轴承。轴承外径要6 毫米，内径2毫米的。”
“明白了，改定子、改转子、加轴承，我们马上改。”大家迫不及待要改电机。
“别忙，改电机可是一个很细致的活儿，半点粗心马虎都不行。我这里给你们写了一个电机改造流程，你们要一步一步地改。再说一遍，一定要严格按要求做。电机改得好不好，就看你们每个人的技术好不好。如果粗制滥造，也许改完还不如没改之前好。甚至改完连转都不转呢！”
“知道了，我们一定细心认真地去做。”
附：电机改装流程。
一、准备工作
1.轻挑电机外壳上端盖卡片。
2.顶出电机转子和端盖。
3.把转子从端盖上退出。
二、改装永磁场和镶轴承
1.用钩刀钩出电机定子的钢丝卡子和永磁铁。
2.卸下电机端盖上的电刷。
3.用Φ6钻头扩大端盖的轴承孔。
4.用专用模具扩大电机外壳上的轴承孔。
5.将轴承嵌入端盖和外壳的轴承孔中。
6.把外壳和端盖组装在一起，用一根Φ2 的自行车条辐穿过两轴承。
7.手持车辐条，轻微调整两轴承，至外壳和端盖转动灵活自如，能随遇平衡为止。
8.用牙签蘸少许502胶滴在端盖与轴承及外壳与轴承的缝隙中。 注意：要特别小心，千万不要把502滴到轴承上！造成把轴承粘死。
9.把车辐条抽出，把端盖和外壳分开。
10.把钕铁硼永磁铁嵌入电机外壳。
11.用钢丝卡子固定钕铁硼永磁体。
三、改装电枢
1.用裸铜钱绕紧电机换向器。
2.用电烙铁焊下电机绕组的钱头。
3.卸下换向器。
4.拆除原绕组。
5.将绕组的漆包线三折，拉直。
6.将三折的漆包线一端绕在转子轴上，拉紧附在铁芯上绕线圈，要做到紧、平、齐。
7.三组线圈要交替缠绕，直至把三根线都绕完（大约15～20圈）。
8.用水砂纸细心地把每组线圈两端漆皮打磨干净，露出铜钱。注意：打磨时线圈不能散开！
9.用万用表欧姆档检查各组线圈电阻是否相同，每组线圈是否跟铁芯短路。若各组线圈阻值不等或短路，必须换线重绕。
10.装上换向器，用裸铜线缠紧换向器。
11.用电烙铁把各组线圈头尾按相同规律焊到换向器的焊点上。
12.拆下缠紧换向器的裸铜线。
13.用万用表欧姆档检查换向器各焊点间电阻值是否相同，是否对轴短路。
14.将转子轴架在两刀片上，观察转子在刀架上转动是否均匀， 能否随遇平衡。
四、组装
1.将转子轴插入端盖轴承孔中，使电刷紧压住换向器。
2.捏紧电机轴和端盖，将轴的另一端穿入外壳的两轴承孔中，轻轻推进，使外壳和端盖结合。
3.捻动电机轴，手感一动一顿很清晰且没有摩擦声。
4.将外壳两个卡片向内压，使端盖不松动、脱出即可。
五、通电测试
1.电源用两节5号充电电池。
2.空载电流≤1.2安培。
3.运转有力。
4.运转声音均匀，无跳动。