【《轮毂电机的结构及种类分析概述》1800字】

轮毂电机的结构及种类分析概述轮毂电机技术的出现使得电动汽车机械部分有了大幅度的削减，这些机械部分主要包括动力部分、传动部分和制动部分，因为轮毂电机将这些机械装置都整合到一个轮毂内，所以此技术也被成为车轮内装电机技术。当前国内外许多汽车公司都在大力研发这一技术，比如2014年普洛提恩公司与一汽大众共同研发量产新型汽车电力推动系统，这两家公司将利用普洛提恩公司生产的轮毂电机作为其驱动装置，以一汽大众的新宝来为基础车型，研发新款电动汽车。2017年湖北泰特公司在一次展会中展示了国内首台轮毂电机客车，力图突破目前轮边电机、中央电机一统天下的格局，将轮毂电机打造成世界一流的动力系统。1轮毂电机的结构及优点轮毂电机（in-wheelmotor）通常由电动机、减速机构、制动器与散热器系统等构成。轮毂电机（in-wheelMotor），根据其转子结构的不同可分为两类：外转子式和内转子式。对于外转子式轮毂电机而言，其转速较低，最高转速只有800r/min到1600r/min左右，没有减速装置，因此外转子式轮毂电机的转速和汽车的转速相同。内转子式是采用高速内转子的电机，具有减速器，电机的转速可高达l5OOOr/min以上，并且具备很高的功率密度[16]。内转子式轮毂电机的与低速外转子式进行对比竞争力更强。轮毂电机的结构如图1.1所示。（a）外转子式（b）内转子式图1.1轮毂电机两种类别的结构图轮毂电机驱动系统相较于传统的发动机或者中央电机驱动系统而言，具有许多优势，比如：提高传动效率。由于轮毂电机将驱动与传动一体化，省略了传统汽车的中间的传动部分，使得原先的传动能量损耗可以直接减小为零，传动效率大幅提升。对于电动汽车而言，效率的提升可以进一步增加续航里程。提升控制性能。电动汽车使用了轮毂电机，由于每一个车轮都是单独控制的，所以可以很容易的实现非常复杂的控制。例如，差动式转向可以通过左右轮转速的不同甚至反向旋转来实现，可以大大减小汽车的转向半径，甚至可以实现原地转向（虽然对轮胎的磨损比较大）。其次，由于驱动轮的驱动力可以单独调节，所以对各个车轮的转矩利用效率进行分析，就可以选择最经济的驱动方式。车辆空间布局的优化。轮毂电机使得整车整体布置能够采用扁平化的底盘构造方式，车内空间和布置自由度可以得到极大地改善，使乘客能够享受到更大的车内空间，有效提高了乘车舒适度。模块化。因为轮毂电机在生产之初就固定不变了，而轮毂电机理论上只与车轮尺寸相关，使得其更便于模块化，这样可以缩短新车型的开发周期，并且降低其开发成本。然而，轮毂电机也面临着许多不足之处，比如该类型的电机使得悬下重量增加一倍多，这会使得汽车的平顺性重大恶化，从而影响到整车的操控性能。此外，即使电子制动可以完成能量回收，但仍然需要有液压制动系统。2轮毂驱动电机的种类如果电动汽车需要获取更好的控制性能，那么驱动电机需要具备较大的启动转矩、并且具有较高的转速、以及较小的体积和较高的输出效率，同时还要有优良的能量反馈特性。电动汽车通常装配的轮式电机主要有直流电机（DCmotor，DCM）、开关磁阻电机（Switchedreluctancemotor，SRM）、交流异步电机（ACasynchronousmotor，ACAM）及交流永磁电机（ACpermanentmagnetmotor，ACPMM）。（1）直流电机（DCM）电动汽车发展初期，大部分使用的是DCM，涵盖串联、复合和分流电机。直流电机控制性能优良,缺点是DCM要想具有高效率，其体积必然是巨大的。随着功率的提高，体积也愈加扩大，生产成本就越高，同时它的致命缺点是电刷和滑环很容易损坏,必须频繁地检修和维护，这导致车辆运行安全性降低。（2）磁阻电机（SRM）SRM具有结构简单，且输出效率较高，低速旋转时扭矩大等特点。SRM可以满足电动汽车对轮毂电机的结构、功能以及控制性能的要求。但是SRM的主要缺点是运行噪声过大，震动严重，不适用于电动汽车的运行要求。（3）交流异步电机（ACAM）ACAM的转矩波动小，噪音也小，可以无速度传感器控制，且可靠性高，控制性能好，是电动汽车轮毂电机的首择。然而，ACAM也有其自身的缺陷。它虽然功率很大，但具有较低的比功率和较高的驱动电压。对ACAM而言，运行时铜损耗较大，这将降低其使用效率，尤其是低速时效率最低。（4）交流永磁电机（ACPMM）根据驱动电压波形的差异，ACPMM可划分为两类：正弦波驱动永磁同步电机（Permanentmagnetsynchronousmotor，PMSM）和方波驱动无刷直流电机（BrushlessDCMotor，BDCM）。ACPMM体积小，重量轻，扭矩大、可靠性高、噪音低、效率高，广泛使用于电