电动自行车非法运营处罚机关主要是县级以上地方人民政府交通运输主管部门。具体来说：

1. 法律依据：根据《中华人民共和国道路运输条例》第六十三条的规定，对于未取得道路运输经营许可擅自从事道路运输经营的，包括电动自行车非法运营，由县级以上地方人民政府交通运输主管部门责令停止经营，并依法进行处罚。

2. 处罚措施：

   • 责令停止经营，要求立即停止非法营运行为。
   • 没收违法所得，若非法营运有获利，其违法所得将被全部没收。
   • 罚款，具体金额根据违法所得的情况而定，有违法所得的情况下，处违法所得2倍以上10倍以下的罚款；没有违法所得或者违法所得不足一定金额（如2万元）的情况，处一定金额（如3万元以上10万元以下）的罚款。

3. 地区差异：需要注意的是，不同地区对于电动车非法营运的处罚标准可能存在差异。在一些一线城市或重点治理区域，对电动车非法营运的处罚可能更为严厉，如处以高额罚款、暂扣车辆等。因此，建议电动车车主在从事相关活动前详细了解当地的交通法规和相关政策文件。

综上所述，电动自行车非法运营的处罚机关是县级以上地方人民政府交通运输主管部门。为了避免不必要的法律风险和损失，建议电动车车主不要从事非法营运活动，而是应该按照法律法规的要求办理相关手续，确保合法合规经营。如果有任何疑问或需要进一步的法律咨询，请直接向我提问。