輪轂電機技術(shù)的設(shè)計要求詳解

　　現(xiàn)在新能源汽車發(fā)展的是如火如荼，其中一項關(guān)鍵技術(shù)就是輪轂電機技術(shù)，即將各種傳動系統(tǒng)等各種系統(tǒng)全部整合在輪轂里，是一種新型電機，其這種類型的電機在新能源汽車中也得到了很好的應(yīng)用與發(fā)展。但這種電機又優(yōu)點也有缺點，如省略大量傳動部件，讓車輛結(jié)構(gòu)更簡單等，缺點是不利于對車輛的操控等。所以這就對輪轂電機的設(shè)計提出了一定的要求，今天合能小編就來為大家分析下輪轂電機技術(shù)的設(shè)計要求有哪些，下面一起來看看吧。
　　

　　一、較大的啟動轉(zhuǎn)矩

　　
　　電動汽車啟動時需要較大的轉(zhuǎn)矩，因此輪轂電機技術(shù)在設(shè)計時要求有較大的啟動轉(zhuǎn)矩。車載的動力源產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩驅(qū)動車輪轉(zhuǎn)動，使地面與車輪的接觸面上產(chǎn)生一個摩擦力，這個摩擦力正是驅(qū)動汽車向前行駛的外力。如果不考慮空氣阻力和坡度阻力，那么汽車在剛起步時，所要克服的力只有滾動阻力和加速阻力，如果啟動轉(zhuǎn)矩的數(shù)值小于滾動阻力的大小，汽車將無法獲得加速度，也就無法由靜止?fàn)顟B(tài)變?yōu)樾旭偁顟B(tài)，如果這個轉(zhuǎn)矩不足夠大，那么汽車在啟動時所獲得的加速度也不會很大，其加速性能會很差，因此通常要求動力源，即輪轂電機能夠在啟動時提供較大的轉(zhuǎn)矩。
　　

　　二、較寬的調(diào)速范圍

　　
　　汽車行駛時所遇到的工況多種多樣。要保證汽車能夠在較寬的速度范圍內(nèi)運行，那么輪轂電機必須具有較寬的調(diào)速范圍，這一點與優(yōu)化在額定工作點的工業(yè)驅(qū)動電動機是大不相同的。因此用于電動汽車上的電動機是不能直接用工業(yè)驅(qū)動電動機代替，必須進行全新的設(shè)計，要能夠滿足頻繁的啟動和停止、加速和減速的要求，除了保證低速或爬坡時具有較高的轉(zhuǎn)矩、高速時的低轉(zhuǎn)矩外，還要具有較寬的調(diào)速范圍。
　　

　　三、較高的比功率

　　
　　比功率是指輸出功率和質(zhì)量的比值，也就是單位質(zhì)量所能輸出的功率。輪轂電機是非簧載質(zhì)量，其大小會對汽車的平順性產(chǎn)生影響。如果所設(shè)計的電動輪功率是一定的，那么比功率大的電動輪質(zhì)量相對要小。即比功率大的電動輪在保證了動力性要求的情況下，不僅減輕了整車的質(zhì)量，還提高了整車的平順性。因此，較高的比功率是輪轂電機技術(shù)設(shè)計的一個重要目標(biāo)與要求。
　　

　　四、制動再生能量回收

　　
　　制動再生能量是新能源電動汽車特有的。輪轂電機是將電能轉(zhuǎn)換成動能的機電裝置，但同時也可以是將動能轉(zhuǎn)換為電能的裝置。在汽車減速制動時，將電動機切換成發(fā)電機模式，產(chǎn)生制動力矩使汽車減速，同時產(chǎn)生電能，可以儲存到蓄電池中。再生制動將汽車的動能回收變?yōu)殡娔?，減少了能量的浪費，既增加了電動汽車的續(xù)駛里程，又提高了機械制動器的使用壽命。所以，在輪轂電機設(shè)計的時，要求應(yīng)該使其具有可再生發(fā)電的能力。

　　五、駕駛區(qū)間有較高的效率

　　
　　效率是評價任何有能量傳遞的系統(tǒng)能量利用率的指標(biāo)，是系統(tǒng)功率輸出值和輸入值的比。傳統(tǒng)的內(nèi)燃機汽車從能量的輸入到輸出要經(jīng)過發(fā)動機、離合器、變速箱、傳動軸、主減速器、差速器等眾多機械傳動機構(gòu)，能量在這些機械傳動機構(gòu)中的損失相當(dāng)大，因此效率相當(dāng)?shù)汀６嗇炿姍C則不然，其機械傳動機構(gòu)較少甚至沒有，由機械傳動結(jié)構(gòu)造成的能量損失較少，但電動機上的能量損失卻相當(dāng)大，主要是以熱能形式損失。在電動輪的設(shè)計時，不僅要使電動輪在某一工況下的效率較高，還要使其在典型的駕駛區(qū)間內(nèi)總能保持較高的效率，一般而言應(yīng)該保證至少大于80%。通常，具有機械減速器的減速驅(qū)動型電動輪的效率在80%到90%之間，而直接驅(qū)動型電動輪的效率大都可以超過90%。
　　

　　六、較好的環(huán)境適應(yīng)性

　　
　　輪轂電機的工作環(huán)境相當(dāng)惡劣，汽車在不平道路上行駛時，車輪上下顛簸，振動直接傳給了電機，這就要求電動機具有抗振的能力。防沙防水是電動輪設(shè)計中必須考慮的，如果沙塵進入輪轂電機或減速器內(nèi)，必定會影響輪子的正常工作，同樣，雨天路面積水較多，汽車行駛在這種路面時，會濺起水花，如果水進入了電動輪內(nèi)也會影響正常工作。因此，設(shè)計電動輪時除了考慮防振,還必須考慮密封問題，以防止沙塵和水進入。
　　
　　輪轂電機是機電一體化結(jié)構(gòu)，電器部分主要是電動機和功率電子器件，機械部分主要是減速器，對環(huán)境的溫度有一定的要求。電動機對溫度的要求卻只有上限而無下限，電動機也是發(fā)熱設(shè)備，一旦溫度太高，將會使一些絕緣材料老化，造成電機燒毀，但是幾乎所有的用電設(shè)備都不怕寒冷，反而是越冷性能越好。因此，要對電動輪中的電動機做好冷卻工作。但是機械部分如果使用了潤滑油飛濺潤滑，就必須控制好環(huán)境溫度，不能太低也不能太高，否則潤滑油粘度太大而無法飛濺,，或者其粘度大大降低使?jié)櫥Ч儾睢?br /> 　　

　　七、運行安全可靠

　　
　　對任何裝置都要求其運行安全可靠，這是保證生命財產(chǎn)安全的基本要求，輪轂電機也不例外。電動輪是高度集成的機電一體化裝置，機械部件和電器部件都在一起工作，相互之間或多或少會有影響，在設(shè)計時，盡可能把這種影響減小才能使輪轂電機的運行穩(wěn)定。如果一個輪轂電機中的電機轉(zhuǎn)速失去了控制，轉(zhuǎn)速過高或過低都會導(dǎo)致汽車偏向某一邊，導(dǎo)致交通事故。因此，電動輪的設(shè)計中必須有故障檢測裝置，一旦出現(xiàn)故障，不僅可以報警，而且能夠在短時間內(nèi)采取應(yīng)急措施避免事故發(fā)生。所以，輪轂電機技術(shù)的設(shè)計要求必須保證安全性和可靠性。
　　

　　八、維護保養(yǎng)簡單

　　
　　輪轂電機經(jīng)常性的維護主要有兩項，其一是更換輪胎，其二是更換制動瓦片，在結(jié)構(gòu)設(shè)計時應(yīng)該保證便于更換輪胎和制動瓦片。如果是減速驅(qū)動型輪轂電機，或者采用冷卻液進行冷卻的電動輪，那么在結(jié)構(gòu)上還要使?jié)櫥秃屠鋮s液便于更換。簡言之，輪轂電機的結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)該要求使其維護保養(yǎng)簡單。
　　
　　綜上，輪轂電機技術(shù)的設(shè)計要求應(yīng)滿足具有較大的啟動轉(zhuǎn)矩；具有較寬的調(diào)速范圍；具有較高的比功率；具有制動再生能量回收功能；在典型的駕駛區(qū)間具有較高的效率；具有較好的環(huán)境適應(yīng)性等。如果需要高性能的輪轂電機，歡迎聯(lián)系合能電氣詳詢~