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電動(dòng)汽車(chē)輪轂電機簡(jiǎn)介

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  • 發(fā)布時(shí)間:2017/9/22 18:12:44
  • 作者:ly_yinhe

  電動(dòng)汽車(chē)輪轂電機技術(shù)又稱(chēng)為車(chē)輪內裝式電機技術(shù),是一種將電機、傳動(dòng)系統和制動(dòng)系統融為一體的輪轂裝置技術(shù)。從各種驅動(dòng)技術(shù)的特點(diǎn)和發(fā)展趨勢來(lái)看,采用電動(dòng)汽車(chē)輪轂電機技術(shù)是電動(dòng)汽車(chē)的最終驅動(dòng)形式。電動(dòng)汽車(chē)輪轂電機可采用永磁無(wú)刷、直流無(wú)刷、開(kāi)關(guān)磁阻等電機類(lèi)型。由于電機處于車(chē)輪輪轂內,受體積限制,要求電機為扁形結構,即電機短而粗。

電動(dòng)汽車(chē)輪轂電機的結構

  電動(dòng)汽車(chē)輪轂電機驅動(dòng)系統根據電機的轉子形式主要分成兩種結構形式:內轉子式和外轉子式。內轉子式電動(dòng)汽車(chē)輪轂電機采用高速內轉子電機,配備固定傳動(dòng)比的減速器,電機的轉速通常高達10000r/min。外轉子式電動(dòng)汽車(chē)輪轂電機則采用低速外轉子電機,無(wú)減速裝置,電機的外轉子與車(chē)輪的輪輞固定或者集成在一起,車(chē)輪的轉速與電機相同,電機的最高轉速在1000~1500r/min之間。
  內轉子式的電動(dòng)汽車(chē)輪轂電機具有比功率較高、質(zhì)量輕、體積小、噪聲小、成本低等優(yōu)點(diǎn)。其缺點(diǎn)是必須采用減速裝置,使效率降低,非簧載質(zhì)量(非簧載質(zhì)量是指懸架中彈簧下方部件的質(zhì)量,也稱(chēng)簧下質(zhì)量,—包括車(chē)輪、車(chē)軸等)增大,電機的最高轉速受到線(xiàn)圈損耗、摩擦損耗以及變速機構的承受能力等因素的限制。外轉子式電動(dòng)汽車(chē)輪轂電機的優(yōu)點(diǎn)是結構簡(jiǎn)單、軸向尺寸小,能在很寬的速度范圍內控制轉矩,且響應速度快,沒(méi)有減速機構,因而效率高。其缺點(diǎn)是要獲得較大的轉矩,必須增大電機的體積和質(zhì)量,因而其成本高。這兩種結構在目前的電動(dòng)汽車(chē)中都有應用,但是隨著(zhù)緊湊的行星齒輪變速機構的出現,高速內轉子式驅動(dòng)系統在功率密度方面比低速外轉子式更具競爭力。

電動(dòng)汽車(chē)輪轂電機技術(shù)的特點(diǎn)

01電動(dòng)汽車(chē)輪轂電機技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

1、更方便的底盤(pán)布置,更靈活的供電系統
  由于采用了電動(dòng)輪驅動(dòng)的形式,汽車(chē)底盤(pán)的布置將更加靈活,省去了機械傳動(dòng)系統之后,使得汽車(chē)車(chē)廂具有更大的空間,底盤(pán)的設計也就具有更大的通用性。同時(shí),電動(dòng)汽車(chē)的電源供電系統也更加靈活,無(wú)論是采用燃料電池、超級電容、蓄電池,或者是它們的組合形式,都將更加靈活而不受限制,動(dòng)力傳動(dòng)形式也由原來(lái)的機械硬連接變?yōu)橹恍枰娎|進(jìn)行供電的軟連接形式。
2、更好的汽車(chē)底盤(pán)主動(dòng)控制性能
  在采用電動(dòng)汽車(chē)輪轂電機驅動(dòng)形式的電動(dòng)汽車(chē)中,汽車(chē)的電動(dòng)輪是可以獨立控制的,汽車(chē)底盤(pán)的主動(dòng)控制通過(guò)對驅動(dòng)電機的控制實(shí)現。電機的控制響應快、精度高,并且每個(gè)驅動(dòng)輪由各自的控制器控制,可以實(shí)現底盤(pán)主動(dòng)控制的功能,如果能在四輪中均采用電動(dòng)汽車(chē)輪轂電機,可以實(shí)現最理想的控制效果。
3、最優(yōu)的驅動(dòng)力分配
  由于驅動(dòng)輪(2個(gè)或者4個(gè))的驅動(dòng)力是可以單獨調節的,所以通過(guò)分析各輪的轉矩利用效率,可選擇最經(jīng)濟的驅動(dòng)方式。

02電動(dòng)汽車(chē)輪轂電機技術(shù)的不足

  1、電動(dòng)汽車(chē)輪轂電機增大了非簧載質(zhì)量,這會(huì )對整車(chē)的操控產(chǎn)生一定的不利影響。
  2、雖然電子制動(dòng)可以實(shí)現能量回收,但是其制動(dòng)能力有限,所以仍需要有液壓制動(dòng)系統。

電動(dòng)汽車(chē)輪轂電機驅動(dòng)方式

  電動(dòng)汽車(chē)輪轂電機使用時(shí)可分為減速驅動(dòng)和直接驅動(dòng)兩種驅動(dòng)方式。

01減速驅動(dòng)方式

  采用減速驅動(dòng)方式,電動(dòng)車(chē)電機一般在高速下運行,選用高速內轉子式電機。減速機構放置在電機和車(chē)輪之間,起到減速和增加轉矩的作用。減速驅動(dòng)具有如下優(yōu)點(diǎn):電機運行在高速下,具有較高的效率,轉矩大,爬坡性能好,能保證汽車(chē)在低速運行時(shí)獲得較大的平穩轉矩。不足之處是:難以實(shí)現液態(tài)潤滑,齒輪磨損嚴重,使用壽命短,不易散熱,噪聲大。減速驅動(dòng)方式適合于丘陵或山區使用,以及要求過(guò)載能力大和城區客車(chē)等需要頻繁起動(dòng)/停車(chē)等場(chǎng)合。

02直接驅動(dòng)方式

  采用直接驅動(dòng)方式,多采用外轉子式電機。為了使汽車(chē)能順利起步,要求電機在低速時(shí)能提供大的轉矩。直接驅動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)有:不需要減速機構,使得整個(gè)驅動(dòng)結構更加簡(jiǎn)單、緊湊,軸向尺寸也較小,而且效率也進(jìn)一步提高,響應速度也較快。其缺點(diǎn)是:起步、爬坡以及承載較大載荷時(shí)需要大電流,易損壞電池,電機效率峰值區域小。直接驅動(dòng)方式適合平路或負荷較小的場(chǎng)合。

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