3轮毂电机概述pdf

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1、什么是轮毂电机？轮毂电机=车轮内装电机，最大优点，最理想布置结构就是将驱动装置、传动装置和制动装置都整合到轮毂内，将机械部分大为简化，传动效率高，便于布置。驱动1900年，轮毂电机直驱，保时捷前驱电动汽车最理想的轮毂电机传动制动20世纪70年代，轮毂电机在矿山运输车、弹道导弹发射车等领域得到应用轮毂电机种类外转子式：低速电机，最高转速：1000-项目内转子外转子1500r/min，无减速装置，车轮的转速与电机定子安装电机外壳电机主轴相同。转子安装电机主轴电机外壳内转子式：高速电机，配备固定传动比的减级数↓↑速

2、器，为获得较高的功率密度，最高转速：↑↓>10000r/min。转矩小、转速高，车用时必须最高转速配备减速器。内转子式轮毂电机+紧凑的行星<2000rpm>10,000rpm齿轮减速器，在功率密度方面比低速外转子式扭矩↓↑更具竞争力。减速器√×内转子外转子外转子轮毂电机商用车、乘用车皆可使用。转速低、转矩大，通常不配备减速机构，采用直驱方案。但是由于结构特性，注定了其体积较大，导致占用空间大、重量偏大，这是其最大问题。优点：无机械减速机构，减少传动链条，故障率低，效率高。缺点：①在起步、顶风或爬坡等需要承载大

3、扭矩的工况下需要大电流，很容易损坏电池和永磁体，电机效率峰值区域小，负载电流超过一定值后效率下降很快。②体积较大，功率密度较低。无减速器时，大扭矩，必须把转速降下来，即低速大扭矩。扭矩恒定时，功率和转速成正比，功率密度无法提高，就导致体积大↑，重量大↑。外转子轮毂电机尽管体积大、重量大，但是由于结构相对简单、传动链条少、效率高，已经有Protean等企业进入量产状态。内转子轮毂电机一般转矩小、转速高，需配备减速器方可驱动车轮。相同之处：内转子电机+减速器内转子轮毂电机和轮边电机结构区别：一个把电机藏在轮毂里，

4、一个放在轮边。优点：工作于高转速工况，具有较髙的比功率和效率，而且体积小，质量轻，通过减速结构的增矩后，输出转矩大，爬坡性能好，能保证汽车在低速运行时获得较大的平稳转矩。缺点：润滑条件恶劣，会使行星齿轮减速结构的齿轮磨损较快，使用寿命变短，不易散热，噪声比较大。内转子+减速器方案理论上由于内转子轮毂电机需要集成减速器，对功率密度更高、结构更紧凑，于乘用车前轮来说，狭小的空间内需要布但由于技术过于复杂，目前置电机、减速器、制动器、转向系统等等，尚未见到量产的产品。故内转子轮毂电机较少见于乘用车应用。轮毂电机优点

5、省略大量传动部件，结构简单适用于多种新能简化传动链，源车及新技术提高传动效率模块化开发便于底盘及应用空间布置易于实现多种复杂驱动控制轮毂电机优点省略大量传动部件，结构简单•传统车辆具有离合器、变速器、传动轴、差速器乃至分动器等，这些部件不但重量重、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。简化传动链，提高传动效率•传统的传动系统由于结构的复杂性，每一级传动都有传动效率的损失；轮毂电机直接驱动车轮，避免了传递路径上效率的损失，可以提升效率（8%~15%），节省能量。便于底盘空间布置•高度集成化

6、，省去了中间的传动机构，可以节省前舱的布置空间，以及四驱车辆的后排座椅的凸起，乘客可以享受更大的车内空间。轮毂电机优点易于实现多种复杂驱动控制•单个车轮独立驱动，前驱、后驱还是四驱，都可较轻松实现，全时四驱在轮毂电机驱动的车辆上实现起来非常容易。•由于电机直接驱动车轮，电机控制器可以高精度控制车轮的转速和扭矩，配合上层分布式驱动控制，可以很容易的实现横摆力矩控制等非常复杂的动力学控制。•甚至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

7、（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。轮毂电机优点模块化开发及应用•由于轮毂电机的高集成度，轮毂电机理论上尺寸只与车轮大小有关，所以更容易模块化，避免重复开发，可以缩短新车型的开发周期和开发费用。适用于多种新能源车及新技术•无论是纯电动还是燃料电池电动车，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。•很多新技术，比如制动能量回收也可以很轻松地在轮毂电机上得以实现。轮毂电机缺点增大了簧下质量和

8、轮毂转动惯量严重影响NVH容易过热退磁及可靠性工作环境恶劣轮毂电机缺点增大了簧下质量和轮毂转动惯量•大幅增大了簧下质量、轮毂转动惯量，这对于车辆的操控性能是不利的。•有可能使悬下重量增加一倍多，严重恶化了汽车的平顺性。•相比传统燃油车，电动汽车的簧上质量也在增加（电池重量）。簧上质量与簧下质量按同比例增加时，整车性能受到的影响就不会那么突出。严重影响NVH及可靠性•轮毂电机安装在簧下，没有悬架减振，