您的位置: 旅游网 > 网红

轮毂电机是怎么工作的

发布时间:2020-01-16 21:18:38

轮毂电机是怎么工作的?

友1

轮毂电机是将车轮和驱动装置直接合并为一体的电机,也就是把电机、传动和制动装置都整合到轮毂中,在普通电动汽车不要变速器的基础上连差速器和半轴都不要了,由车轮直接驱动汽车,也就是说给车轮装个电池自己就能跑了。

在1900年,就已经制造出了前轮装备轮毂电机的电动汽车。在20世纪的60年代,通用把这个技术应用到大型矿用自卸车上。而在上个世纪90年代,日本人把这项技术用在了乘用车上,其后大众、通用、Volvo、西门子、福特等国际汽车巨头也都推出了自己的使用轮毂电机技术的车。

轮毂电机驱动系统按照转动部位的区别可以分成两种结构:内转子式和外转子式。

顾名思义,内转子式就是电机内部是转子,外部为定子。内转子式使用高速内转子电机,配备了减速器以增大输出扭矩,为了得到高的功率密度,电机的转速超过10000r/min。而外转子式则采用低速外转子电机,电机的最高转速在r/min,由于电动机的转速低,因此不需要装减速器;随着行星齿轮减速器的出现,内转子式轮毂电机在功率密度方面会比低速外转子式更具竞争力。

采用轮毂电机驱动有一下一些优点:

1、轮毂电机可以直接控制各个车轮的转速,因此一般汽车上必须的差速器也就不需要了,这既可以减小转弯半径也可以简化了汽车的结构,使得汽车看起来就更像四个轮子带个盒子了,因此可以获得更大的车内空间;

2、传动机构的减少和传动距离的减小,传动效率也会更高;

3、没有复杂的传动结构的限制,可实现多种复杂的驱动方式,不管是前驱,后驱还是四驱。同时轮毂电机可以通过左右车轮的不同转速甚至反转实现类似履带式车辆的差动转向,大大减小车辆的转弯半径,在特殊情况下几乎可以实现原地转向,对于特种车辆很有价值;

4、由于轮毂电机高度集成,因此很容易实现模块化,降低新车的开发难度和成本。

友2

轮毂电机技术又称车轮内装电机技术,轮毂电机是电机嵌在车轮轱辘里,定 子固定在轮胎上,转子固定在车轴上,一通电则定转子相对运动。 电子换相器(开关电路)根据位置传感器信号,控制定子绕组通电顺序和时间,产生旋转磁场,驱动转子旋转。它的最大特点就是将动力、传动和制动装置都整合到轮毂内,因此将电动车辆的机械部分大大简化。轮毂电机技术并非新生事物,早在1900年,保时捷就首先制造出了前轮装备轮毂电机的电动汽车,在20世纪70年代,这一技术在矿山运输车等领域得到应用。而对于乘用车所用的轮毂电机,日系厂商对于此项技术研发开展较早,目前处于领先地位,包括通用、丰田在内的国际汽车巨头也都对该技术有所涉足。目前国内也有自主品牌汽车厂商开始研发此项技术,在2011年上海车展展出的瑞麒X1增程电动车就采用了轮毂电机技术。请关注:容济点火器

轮毂电机的技术就是将电机装在轮毂内,不经过任何机械结构的传递,直接驱动车轮,本质就是直驱电机。就是这么简单。

它的最大特点就是将动力装置、传动装置和制动装置都整合一起到轮毂内,得以将电动车辆的机械部分大为简化。

轮毂电机驱动系统根据电机的转子型式主要分成两种结构型式:内转子式和外转子式。其中外转子式采用低速外传子电机,电机的最高转速在r/min,无减速装置,车轮的转速与电机相同;而内转子式则采用高速内转子电机,配备固定传动比的减速器,为获得较高的功率密度,电机的转速可高达10000r/min。随着更为紧凑的行星齿轮减速器的出现,内转子式轮毂电机在功率密度方面比低速外转子式更具竞争力。

轮毂电机的优点:

1、应用轮毂电机可以大大简化车辆的结构,传统的离合器、变速箱、传动轴将不复存在。省略大量传动部件,让车辆结构更简单,车里仿佛突然间宽敞了好多。类似上图中这种传统变速器在轮毂电机驱动的车辆上已经见不到了传统后驱车车厢后排地板上的突起在电动车上也会消失,为乘员腾出更大的空间。

对于传统车辆来说,离合器、变速器、传动轴、差速器乃至分动器都是必不可少的,而这些部件不但重量不轻、让车辆的结构更为复杂,同时也存在需要定期维护和故障率的问题。但是轮毂电机就很好地解决了这个问题。除开结构更为简单之外,采用轮毂电机驱动的车辆可以获得更好的空间利用率,同时传动效率也要高出不少。

2.、可实现多种复杂的驱动方式,轮毂电机可以与传统动力配合,形成混合动力汽车,电机可以安装在传统轮圈内,再加装一套供电系统就可以实现。(简单改装,汽油车秒变混动铁金刚)

像AHED“先进混合电驱动”样车这样的8轮电驱动很轻松就能实现

由于轮毂电机具备单个车轮独立驱动的特性,因此无论是前驱、后驱还是四驱形式,它都可以比较轻松地实现,全时四驱在轮毂电机驱动的车辆上实现起来非常容易。同时轮毂电机可以通过左右车轮的不同转速甚至反转实现类似履带式车辆的差动转向,大大减小车辆的转弯半径,在特殊情况下几乎可以实现原地转向(不过此时对车辆转向机构和轮胎的磨损较大),对于特种车辆很有价值。

3、 由于每个轮胎都是单独驱动的,非常容易实现四驱形式。应用轮毂电机技术甚至可以实现两侧车轮反转来达到原地转向的目的。此外,对于一些特种车辆,如车轮数量超多的“毛毛虫车”来说,轮毂电机也是非常好的解决方式。

4、便于采用多种新能源车技术采用轮毂电机可以匹配包括纯电动、混合动力和燃料电池电动车等多种新能源车型

轮毂电机可以和传统动力并联使用,这对于混合动力车型很有意义

新能源车型不少都采用电驱动,因此轮毂电机驱动也就派上了大用场。无论是纯电动还是燃料电池电动车,抑或是增程电动车,都可以用轮毂电机作为主要驱动力;即便是对于混合动力车型,也可以采用轮毂电机作为起步或者急加速时的助力,可谓是一机多用。同时,新能源车的很多技术,比如制动能量回收(即再生制动)也可以很轻松地在轮毂电机驱动车型上得以实现。

由于轮毂电机具有高效率,高集成度的优点,与新能源汽车十分契合,在新能源汽车领域有非常好的发展前景。

轮毂电机不足:

1、轮毂电机要安装在轮圈内,增大簧下质量和轮毂的转动惯量,对车辆的操控有所影响,譬如以Protean公司生产的轮毂电机来看,单个电机的质量为30kg。(面对颠簸路况的糟糕乘坐感受吧)

铝制下摆臂采用主要就为减重,如果加上轮毂电机,这些努力也就白费了

对于普通民用车辆来说,常常用一些相对轻质的材料比如铝合金来制作悬挂的部件,以减轻簧下质量,提升悬挂的响应速度。可是轮毂电机恰好较大幅度地增大了簧下质量,同时也增加了轮毂的转动惯量,这对于车辆的操控性能是不利的。不过考虑到电动车型大多限于代步而非追求动力性能,这一点尚不是最大缺陷。

2.、电制动性能有限,维持制动系统运行需要消耗不少电能,电涡流制动容量不高,在重型车上需要配合机械制动系统共同工作。对于电动车而言,要达到更高的制动效果则需要耗费更高的能量,在一定程度上影响了续航里程。(一辆汽车开着开着就没电了是怎样一种体验?)

商用车车桥的内置缓速器采用涡流制动原理,而轮毂电机的制动也可以利用这一原理

现在的传统动力商用车已经有不少装备了利用涡流制动原理(也即电阻制动)的辅助减速设备,比如很多卡车所用的电动缓速器。而由于能源的关系,电动车采用电制动也是首选,不过对于轮毂电机驱动的车辆,由于轮毂电机系统的电制动容量较小,不能满足整车制动性能的要求,都需要附加机械制动系统,但是对于普通电动乘用车,没有了传统内燃机带动的真空泵,就需要电动真空泵来提供刹车助力,但也就意味了有着更大的能量消耗,即便是再生制动能回收一些能量,如果要确保制动系统的效能,制动系统消耗的能量也是影响电动车续航里程的重要因素之一。

3、工作环境恶劣,面对着防水、防尘、防高温、防老王的各种考验(悲剧……) 有没有一种瞬间破功的感觉?

由于轮毂电机增加了簧下质量,会影响车辆的操控性能,此外,还有很多防水防尘防震和散热的挑战需要克服。另外轮毂电机还没有大规模量产,成本居高不下,推广普及还需要一定时间。

友3

轮毂电机 - 原理

?无刷电机启动前想知道转子和定子的相对位置必须使用传感器。无感电机直接测量电机反电动势而知道转子的位置,由控制器驱动功率管进行换相。 虽然存储器能记录定子和转子的相对位置,但对于极缓慢的转动 系统将无法理解电机绕组反电动势的波形。电机达到一定转速时由于受惯性限制波峰波谷都代表一定的角度,刹车时就关闭电机。所以使用磁传感器的轮毂电机是主流。轮毂电机原理图红色磁钢转子处在死角位置,要靠蓝色磁钢转子上方的绕组通电,走出死角。图2所示电机就没有死角,只要知道转子的位置,就知道怎样驱动功率管。

图1图2所示电机看上去象是把直线电机卷了起来,绕组通电 好比是用食物引诱着驴子(磁钢)不停地跑,却总保持着一段距离,它功率较大,比较重 结构简单 噪音低。磁力手动齿轮离合高速无刷轮毂电机 利用三个大而薄的2模钢齿轮减速来得到所需动力。需要滑行时 由偏心离合手柄拉动轴心离合传动的轴、活塞及拉钩,使电机齿轮外转子端盖位移,电机齿轮与传动齿轮分离。不要滑行时利用电机磁力复位实现齿轮手动啮合,其离合机构简单,省去 超越离合器 轮毂电机的优缺点

优点1:省略大量传动部件,让车辆结构更简单

?类似上图中这种传统变速器在轮毂电机驱动的车辆上已经见不到了

传统后驱车车厢后排地板上的突起在电动车上也会消失,为乘员腾出更大的空间

对于传统车辆来说,离合器、变速器、传动轴、差速器乃至分动器都是必不可少的,而这些部件不但重量不轻、让车辆的结构更为复杂,同时也存在需要定期维护和故障率的问题。但是轮毂电机就很好地解决了这个问题。除开结构更为简单之外,采用轮毂电机驱动的车辆可以获得更好的空间利用率,同时传动效率也要高出不少。

优点2:可实现多种复杂的驱动方式

?像AHED“先进混合电驱动”样车这样的8轮电驱动很轻松就能实现

由于轮毂电机具备单个车轮独立驱动的特性,因此无论是前驱、后驱还是四驱形式,它都可以比较轻松地实现,全时四驱在轮毂电机驱动的车辆上实现起来非常容易。同时轮毂电机可以通过左右车轮的不同转速甚至反转实现类似履带式车辆的差动转向,大大减小车辆的转弯半径,在特殊情况下几乎可以实现原地转向(不过此时对车辆转向机构和轮胎的磨损较大),对于特种车辆很有价值。

优点3:便于采用多种新能源车技术

?采用轮毂电机可以匹配包括纯电动、混合动力和燃料电池电动车等多种新能源车型

?轮毂电机可以和传统动力并联使用,这对于混合动力车型很有意义

新能源车型不少都采用电驱动,因此轮毂电机驱动也就派上了大用场。无论是纯电动还是燃料电池电动车,抑或是增程电动车,都可以用轮毂电机作为主要驱动力;即便是对于混合动力车型,也可以采用轮毂电机作为起步或者急加速时的助力,可谓是一机多用。同时,新能源车的很多技术,比如制动能量回收(即再生制动)也可以很轻松地在轮毂电机驱动车型上得以实现。

缺点1:增大簧下质量和轮毂的转动惯量,对车辆的操控有所影响

?铝制下摆臂采用主要就为减重,如果加上轮毂电机,这些努力也就白费了

对于普通民用车辆来说,常常用一些相对轻质的材料比如铝合金来制作悬挂的部件,以减轻簧下质量,提升悬挂的响应速度。可是轮毂电机恰好较大幅度地增大了簧下质量,同时也增加了轮毂的转动惯量,这对于车辆的操控性能是不利的。不过考虑到电动车型大多限于代步而非追求动力性能,这一点尚不是最大缺陷。

缺点2:电制动性能有限,维持制动系统运行需要消耗不少电能

?商用车车桥的内置缓速器采用涡流制动原理,而轮毂电机的制动也可以利用这一原理

现在的传统动力商用车已经有不少装备了利用涡流制动原理(也即电阻制动)的辅助减速设备,比如很多卡车所用的电动缓速器。而由于能源的关系,电动车采用电制动也是首选,不过对于轮毂电机驱动的车辆,由于轮毂电机系统的电制动容量较小,不能满足整车制动性能的要求,都需要附加机械制动系统,但是对于普通电动乘用车,没有了传统内燃机带动的真空泵,就需要电动真空泵来提供刹车助力,但也就意味了有着更大的能量消耗,即便是再生制动能回收一些能量,如果要确保制动系统的效能,制动系统消耗的能量也是影响电动车续航里程的重要因素之一。

此外,轮毂电机工作的环境恶劣,面临水、灰尘等多方面影响,在密封方面也有较高要求,同时在设计上也需要为轮毂电机单独考虑散热问题。

结语:

与电动机集中动力驱动相比,轮毂电机技术具备很大的优势,它布局更为灵活,不需要复杂的机械传动系统,同时也有自己的显著不足,比如密封和起步电流/扭矩间的平衡关系,以及转向时驱动轮的差速问题等等,如果能在工程上解决这些难题,轮毂电机驱动技术将在未来的新能源车中拥有广阔的前景。

友4

轮毂电机的原理不复杂,它的另一个名字更直白,就是“车轮内装电机技术”,顾名思义,就是把动力、传动、制动的装置整合到轮毂内。主要的好处,就是电动汽车的机械结构更加简化了。

实际上,轮毂电机早在上世纪七十年代就已经得到广泛应用了,不过应用的设备主要是工程运输车辆,乘用车很少采用这个技术,所以人们对这项技术并不太了解。如今新能源车大行其道,轮毂技术在传统燃油车上面空间不大,但在新能源汽车上的潜力,已经开始逐渐显现出来。

那么,轮毂电机对新能源汽车到底有什么好处呢?

1、结构简单

把离合器、变速箱、传动轴、差速器这一系列传动部件都拆掉,然后整合到小小的轮毂内,你说这样能让一辆车省掉多少空间呢?结构简化之后,一辆车的乘坐空间会比之前大很多,而车身重量却降低了很多,车重对新能源汽车的意义不言而喻。

2、匹配各种新能源汽车

纯电动车、混合动力汽车、燃料电池车等,这些新能源汽车都可以采用轮毂电机,而在这些车型上,轮毂电机还可以轻松地首先制动能量回收功能,把刹车时的动能利用。

3、四驱、前驱、后驱随便调

一般情况下,一款车要么是前驱、要么是后驱,要么就是可以一定程度上改变动力分配的四驱车,而采用轮毂电机的话,就可以随时采用任何一种驱动形式了,实现起来非常容易。

深入浅出新车君,回答完毕。

友5

1、车辆空间增大,发动机、变速箱、传动轴等等都没了。2、车辆重心降低,整车重心易配置,除了轮毂电机集成在轮毂中,电池也会放置车辆底部,降低重心有利于车辆稳定性。3、轮毂电机故障率低,基本不要保养。4、轮毂电机目前较适合后驱车。

友6

主管汽车产业的三大部门

1:发改委

发改委刚刚把亚美科技列入国家重大项目,获大量资金、政策扶持!

2:工信部

亚美获工信部第一认可的入许可!

唯一进入中国移动一级目录!

3:中国机械联合会

旗下的中机联投资管理有限公司,已经被亚美70%股权重组!

汽车主管部门唯一认可的车联平台!

这三大核心优势+你的努力赢是必然!

【电脑上】造就了

PC互联时代!

一批富翁起来了!

【上】造就了

移动互联时代!

又造就了一批富翁!

【汽车上】也将造就

车联创富时代!

参与进来,你将是未来的亿万富翁,关键你参与了吗?

错过车联,不是错过一个项目,而是错过一个时代!

车联生态体量巨大,需要各界精英一起来打造,跑马圈地,掘金大数据!

友7

好东西,以后一定是趋势!但是控制就麻烦了,一旦控制不好出点小差子车就会失控!最好四轮独立电机独立控制。

杭州白癜风医院治病效果好吗
四川省生殖医院靠谱吗
昆明治疗白癜风办法
东莞治疗子宫内膜炎方法
郑州知名白癜风医院
猜你会喜欢的
猜你会喜欢的