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8.2.3 利用电动机发电的再生功能
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既然蓄电池的电流是直流电，那为什么不使用直流电动机呢？如果使用直流电动机，就无需再使用价格昂贵的变频器，不就能降低成本了吗？事实上，凭兴趣打造的私人电动汽车和无线电遥控车等电动模型，都是使用廉价的直流电动机。
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电动汽车之所以使用交流电动机，很大程度上是为了利用它的再生*1功能。再生是电动汽车和汽油动力车最大的区别之一。我们不常听到再生这个词，英语是regenerative，就是再生的意思。所谓再生，就是在电动汽车减速时电动机发挥发电机的作用，利用其放出的电给蓄电池充电（图8.4）。正是因为电动机和发电机原本就是同一个装置，这项功能才能实现。
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*1 熟悉火车的人常常会听到再生这个词。我们把火车加速称为上电，把减速称为再生。
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图8.4 再生的结构※电动机充当发电机，利用轮胎的转动发电，给蓄电池充电。
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说到这儿，您可能会觉得不太好理解。此时您可以将再生看作是与电动机的工作相反的功能，它是用电动机代替发电机，通过对电动机施加外力带动轴转动从而放电。
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我们有起死回生这个词，是指在一筹莫展时情况突然发生变化，失而复得。如果您把电动汽车的再生看作是回收用过的电的功能，或许能好理解一些。
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再生所用的外力来自汽车轮胎的转动。当驾驶员松开加速踏板、停止向电动机输送电流时，行驶中的汽车轮胎的转动就会传递到电动机，此时电动机就充当了发电机的作用。
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实现再生功能时是负责减速的力——制动力在发挥作用，也就是在实施制动。我们把这种制动称为再生制动。
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自行车的车灯就是存在于我们身边的再生制动的实例1。夜晚，为了点亮车灯启动发电机时，会觉得自行车的踏板蹬起来很费力，这是因为发电机的开启充当了阻力的作用。再生制动就是利用了这种阻力实施制动。实施再生制动时减速的感觉，和在汽油动力车中利用发动机制动实施制动的感觉很相像。
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1 日本出售的自行车几乎都带有磨电灯，包括磨电机、车灯、将磨电机固定在自行车前叉上的安装定位支架以及套在磨电机外壳上的护套。自行车行驶时，钢圈带动磨电机转动，提供电能点亮车灯。——译者注
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在电动汽车中，电动机和发电机是同一个装置，因此再生功能是电动汽车所特有的。电动汽车与汽油动力车大不相同，在电动汽车中，蓄电池放出的电带动电动机工作，从而驱动汽车，减速时依靠电动机发电，并将电回收到蓄电池中。
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我们说电动汽车有益于保护环境，部分原因正在于它能够依靠再生功能回收一些用过的电，从而提高能源利用率。电动汽车不仅不会排放废气，还能更有效地利用电这一能源。
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8.2.4 再生需要变频器
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上一节我岔开话题讲到了再生，现在再回到交流电动机上吧。之前我讲过，电动汽车减速时是再生功能在发挥作用，电动机充当发电机，将电回收到蓄电池中。此时无论是直流发电机还是交流发电机，放出的电都是交流电，但给电池充电必须用直流电。因此再生时就需要用到转换装置，即变频器。
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用于直流发电机、仅负责调节电功率的调节器并没有转换交流电和直流电的功能。也就是说，直流电动机和调节器组合时，再生功能是无法实现的。
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如果您只是为了娱乐，想用电驱动电动汽车和无线电遥控车的话，直流电动机就足够了。但如果您想利用电动汽车提高能源利用率，并想在环境方面以及降低能源消耗等经济方面提高使用电动汽车的价值和效果，就需要用到交流发电机了。因此，汽车生产商们销售的电动汽车都搭载了交流发电机和变频器。
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8.2.5 从汽车发动时开始，电动机就能产生最大扭矩
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刚开始转动时，电动机和发动机输出力的方法存在很大的差异。两者输出的力都可以用扭矩特性图来展示（图8.5），它表示的是发动机和电动机转动时所产生的扭矩。
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图8.5 发动机和电动机的扭矩特性图※发动机转速加快时扭矩就会增大，而电动机从转速为0开始就能产生很大的扭矩。
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发动机启动后处于每分钟转速500~600次的空转状态。当驾驶员踩下加速踏板转速逐渐加快时，扭矩也会慢慢增大。且当转速到达某一数值时扭矩会增加到最大值，此后即使转速加快扭矩也会逐渐减小。因此发动机的扭矩特性图呈山峰形。