随着人们生活节奏的加快，活动范围的不断扩大，人们希望获得一种轻便快捷、简单安全的交通工具。电动自行车因为轻便、快捷，适应了现代人追求环保、效率、安全的需要，所以受到了广大工薪阶层消费者的普遍欢迎。近年来电动自行车在我国尤其是以浙江为代表的华东地区获得了广泛的推广使用，产销量以几何级数增长。电动自行车并不是简单地在自行车上加上电池和电动机，而是包括电池、控制系统、传动系统、电机四大块，并且采用了很多的新技术和新材料。单从其驱动装置——电机来看就有很高的技术含量。

电动自行车的电机经过十多年的发展，曾经有变频电机、开关磁阻电机、有刷直流电机、无刷电机等多种驱动方案。经过市场验证，目前较为成熟的有两大类：一类是带减速齿轮的有刷电机，有盘式结构和圆柱结构两种；另一类是不带减速齿轮的直接驱动的无刷直流电机。无刷直流电动机之所以被广泛应用于电动自行车，是因为它与传统的有刷直流电动机相比具有以下两方面的优势。一方面，寿命长、免维护、可靠性高。在有刷直流电动机中，由于电机转速较高，电刷和换向器磨损较快，一般工作1000小时左右就需更换电刷。另外，其减速齿轮箱的技术难度较大，特别是传动齿轮的润滑问题，是目前有刷方案中比较大的难题。所以有刷电机就存在噪声大、效率低、易产生故障等问题。因此无刷直流电动机的优势很明显。另一方面，效率高、节能。

一般而言，因无刷直流电动机没有机械换向的摩擦损耗及齿轮箱的消耗，以及调速电路损耗，效率通常可高于85％，但考虑到实际设计中的最高性价比，为减少材料消耗，一般设计为76％。而有刷直流电动机的效率由于齿轮箱和超越离合器的消耗，通常在70％左右。目前直接驱动的无刷直流电动机发展为电动自行车驱动电机中的主流。电动自行车目前常用无刷直流电动机系统结构原理与本书介绍的基本相同，下面仅就特殊的部分作一阐述。电动车所用的电机结构目前一般为外转子形式，如图9-4所示。

另外，由于电动自行车的电机受体积和成本的限制，通常制成盘式电动机结构形式，安装在车轮的轮毂内，轮毂由辐条与车圈连接，直接带动车轮转动。由于电机安装在轮毂内，对位置传感器体积的要求都比较高，考虑传感器的体积和性能，通常采用的传感器是磁敏式开关式传感器，目前使用最广泛的是霍尔元件集成电路。霍尔元件是根据霍尔效应制成的，即当有电流渡过和有磁场穿过霍尔元件时，元件内会产生霍尔电势，在磁场位置变化时霍尔电势会完全反映磁场的变化，这样就可起到传感位置的作用，根据转子磁极的位置来产生位置信号。为提高霍尔元件的驱动功率和工作可靠性，通常将霍尔元件与其他集成电路相结合构成一个开关型霍尔集成电路，在不增加电路封装体积的情况下，其输出信号可直接驱动功率管。目前，还出现了利用电机定子绕组的反电动势作为转子磁钢的位置信号，经数字电路处理，并送给逻辑开关电路去控制电机的换向，由于它省去了位置传感器，使得电机的结构更加紧凑，近年来的应用日趋广泛。在控制器方面电动自行车目前常用无刷直流电动机专用集成电路。

我国有关政府部门为解决能源和环保问题，鼓励电动自行车项目的开发和研制，为使电动车的开发和生产纳入标准化、法制化管理，1997年6月中国轻工总会发布了《电动自行车安全通用技术条件》行业标准；1999年5月国家质量技术监督局发布了《电动自行车通用技术条件》国家标准，这将为电机技术的进步和规模化生产提供了条件。同时，无刷直流电动机以其优越的性能在电动自行车设计中被广泛应用，无刷直流电动机的发展也将成为一个不可逆转的趋势。