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電機是電動自行車的關鍵部件。由于電動自行車所帶的能源有限，作為全天候的交通工具，更要求電機能耐受較惡劣的環境，可靠性要高。
電機在機構上，分為有刷電機和無刷電機；
有刷電機是傳統的產品，性能比較穩定。應該是電動車的首選電機。
無刷電機是新產品，其壽命性能比有刷電機好。但其控制電路比較復雜，對元件的老化篩選要求比較嚴格。雖然電機壽命長但控制電路容易出毛病。
因此選用無刷電機要經過嚴格的可靠性試驗以確保質量。
電機輸出傳動方式上，可分為輪式、中置式、摩擦式；
輪觳式結構簡單，外形好，但電機軸受力大，對電機要求高。電動自行車可選此種電機。
中置式結構較復雜，但電機軸受力小，對電機損害小，電動自行車也可選此種電機。
摩擦式結構較簡單但對車輪外胎損壞較大，而且雨天打滑。(電動自行車應慎重選此種電機)。
電機在運轉速度上，可分為低速大力距電機直接驅動式和高速電機減速式；
前者由于省去減速箱，故噪音小，結構簡單，可靠性高。但和后者相比，重量要重。輪式宜采用低速直接驅動，而中置式一般為高速電機減速式。盡管電機的種類較多，但就其主流而言，目前在市場上能見到的電動自行車，從電機的工作原理上分為：稀土永磁無刷電機、稀土永磁有刷無齒直流電機、稀土永磁有刷有齒直流電機。
在實際生產過程中，由于有刷有齒直流電機是高速電機，齒輪的齒很小，易磨損，但力量大，爬坡能力強。而無刷直流電機，在使用過程中省去了二、三年換碳刷的麻煩。但由于在控制無刷電機的過程，要求精度極高。而且，無刷電機控制器的價錢也較高。相比之下有刷無齒的直流電機，雖然要更換碳刷，但更換碳刷是十分容易的，而且電機的控制較為簡單，電機運轉平穩，安全系數高。
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