電動自行車電機原理與維修
所謂的有刷和無刷是指直流電機在換向（相）時所用的換向器是有碳刷的還是沒有碳刷的。直流電機要想正常運轉，就得不停的改變繞組中電流的方向，這需要靠換向器來實現，至於電機中繞組的結構請參考電工學中有關電機方面的內容，這裏不再贅述。
有刷電機的結構是線圈繞組經換向片和碳刷向電機的外面引出兩根線，壹根接直流電源（控制器）的正極，壹根接直流電源的負極，電機就可以正常運轉。而無刷電機由A、B、C三相繞組構成的，這壹點有點象三相交流電機中的繞組結構，這三相繞組的壹端接在壹起，另外壹端分別向電機的外面引出壹根線，做為電源線（即A、B、C的相線，粗線），由霍爾元件組成的換向器則向電機的外面引出了5根線（細線），其中2條線接+5V電源，剩下的3條線是3個霍爾元件的輸出線，用來識別相位。無刷電機的3條相線既像三相交流電機的相線又不像，說它像是因為它們都是接電源的，說它不像是因為交流電機的三條相線是同時接電源的，而無刷電機的三條相線不是同時都接電源的，它是其中的任意兩相在不同的相位時，兩兩進行不同的排列組合後接在電源的正、負極上，這種組合是不停變化的，要實現這種變化靠的就是3只霍爾元件把電機中的三個繞組所在的不同相位，用電壓組合的形式輸出到控制器中，再經控制器內部電路識別處理後，輸出到電機的三條相線上，控制電機中那兩相接電源、誰接電源正極、誰接電源負極。簡單的說，就是電機中的A、B、C相它們都是既能接電源的正極，又能接電源的負極，而霍爾元件就是控制它們誰該接電源的正極，誰該接電源的負極。
電動自行車電機繞組的故障率較低，並且繞制繞組的難度較大，所以繞組損壞多采用更換電機的維修方法。因此，只要知道有刷電機、無刷電機的換向器結構，就能輕松維修電動自行車的電機故障了。不過，在拆裝電機外殼和更換換向器時要細心，不要碰壞了電機的繞組。對於有刷電機來講，由於它結構簡單、直觀明了維修起來會更容易些。
1．電動車電機常見故障
（1）有刷電機的主要故障
a）碳刷磨損殆盡。維修時只要更換同型號的碳刷就行了，需要註意的是，直流電機的定子是壹個大磁鐵，在裝轉子的時候吸力很大，新換的碳刷不要過松過靠前，以免裝轉子時因吸力大而把新換的碳刷打碎。
b）碳刷與換向片接觸的平面磨損不規則。對於這個問題，可用細砂紙輕輕地修整不規則的地方，盡量使接觸面平整光滑。
c）換向片上因電火花的燒灼留下燒痕。維修時，可用細砂把燒痕打磨平整，同樣在維修時也要註意壹下細節，比如用竹簽清理壹下每個換向片的絕緣間隙中的積炭，再用酒精清洗幹凈、晾幹後復原。
（2）無刷電機的主要故障
無刷電機的維修相對就難多了，因為它的換向器不像有刷電機那樣直觀明了，而它采用的霍爾元件不僅檢測比較麻煩，而且更換難度大。在更換霍爾元件時，壹定要註意它的方向（直流無刷電機中霍爾元件的接法有兩種，壹種是按相位60°的接法，三個霍爾元件有型號的壹面都朝外；另壹種是按相位120°的接法，3只霍爾元件中，中間的那個霍爾元件有型號的壹面朝著鐵芯方向安裝，剩下兩只霍爾元件有型號的壹面都朝外），不可接錯。否則，輕者不能正常運轉，重者將燒壞電機的繞組。
拆卸霍爾元件時，壹是用鑷子捏住它，再用熱吹風機對著它（不要對著繞組）吹熱風，待固定的絕緣漆軟化後，把它與固定架分開；二是用電烙鐵焊開引腳上的焊錫就可以取下，三是用同型號或代用型號的霍爾元件更換；四是用絕緣漆或301膠把它固定在安裝架上，待膠凝固後復原電機即可。
2.霍爾元件的種類與判斷技巧
在維修無刷電機時，正確地判斷霍爾元件的好壞是至關重要的。因此，就必須地掌握霍爾元件的知識，否則將無法對電機進行維修。霍爾元件內部有壹個磁敏器件，當它在強弱磁場的作用下，就會不斷變化，最後再以電的形式通過引腳把它反應出來。霍爾元件多有2腳、3腳和4腳的，有開關型、鎖定型、線性型、記憶型、常開型、常閉型等類型。電動自行車上用的霍爾元件壹般是3個引腳的開關型和線性型兩種。所謂的開關型霍爾元件就是它的輸出端隨著磁場的有無，即要麽是輸出高電位，要麽就輸出低電位，就像壹只開關壹樣；線性型霍爾元件它的輸出是隨著磁場強度的變化而變化的，磁場強度的不同時它可以輸出0～5V之間的任意電壓值，並且呈線性變化的。常用的開關型霍爾元件有S41、72X、U18、A44E等，常見的線性型有UNG3501、3502、3503、49E、SS496B等。不同類型的霍爾元件是不可以互換的，同類型中不同型號的霍爾元件多可以互換的，不過代換時要註意引腳的接法。電動車上的霍爾元件的2個引腳接5V電源，另壹個是信號輸出引腳。電動自行車電機上用的霍爾元件是開關型的，應急修理時也可用鎖定型和記憶型的霍爾元件代用。
下面介紹壹下如何判斷霍爾元件好壞的方法：
第壹是粗測，第二是模擬工作。所謂的粗測，就是用萬用表的電阻擋對它的3個引腳進行測量，確認出哪個是供電腳，哪個是接地腳，哪個腳是信號輸出腳。對於開關型霍爾元件，先用黑表筆接任意壹個腳，用紅表筆分別去測量另外兩個腳，若兩次測得的值都是無窮大，說明黑表筆接的那個腳就是信號輸出腳（若不是，黑表筆換壹個腳再測，若始終與另外兩個腳的值都不能為無窮大，則說明它已損壞），然後再對剩下的2個腳進行正、反向測量，測得阻值小的那次，則黑表筆所接的腳就是供電腳，紅表筆所接就是接地腳。對於線性型霍爾元件的測量方法同開關型壹樣，只是在判斷信號輸出腳時，兩次測得的阻值都在幾十千歐以上。經這壹步測量，並不能完全確認霍爾元件正常，還需要通過模擬測試才可確定。為霍爾元件的供電、接地腳間加上+5V電壓後，用電壓擋測量它的信號輸出腳電壓，再用壹塊磁鐵慢慢地靠近它，對於開關型霍爾元件來說，當磁鐵移近到某壹位置時，信號輸出腳的電壓會突然變為高電位或低電位（因磁性材料有N極和S極之分，當磁鐵的N極靠近它，就變為高電位，反之，變為低電位）；對於線性型霍爾元件，信號輸出腳的電壓是隨著磁鐵與它距離遠近的不同，電壓在0～4V間變化（它對磁性材料的N極和S極的變化趨勢也是不同的，壹個是由低向高變化，另壹個是由高向低變化）。
3．維修實例
壹輛澳柯瑪EV電動車有時能正常騎幾天，有時突然速度很慢，有時幹脆就不動。
分析與檢修：這種軟故障，修起來比較麻煩。對於此類故障，壹般是先分析故障原因，然後根據維修經驗和電動自行車中那些配件出故障的機率比較高，逐壹檢查，最終找出故障根源。那麽造成這輛電動自行車故障的原因大致有：控制器、電機和機械方面，察看機械正常後代換控制器，結果兩天後故障復發，說明毛病出在電機上。拆開電機查看繞組正常，於是把電機的三根相線與電路斷開，將霍爾元件的三個輸出端懸空後，只給霍爾元件加上+5V供電，用上面介紹的方法對它進行判斷，發現中間那只S41型霍爾元件不但變化慢，而且有時還不變化，說明該霍爾元件損壞，更換後故障排除。