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轮毂电机技术原理。
内容简介：轮毂电机在电动汽车上应用不仅可提高电机驱动效率的效果，还大大简化了机械传动机构，减轻整车自重，减小其传动和附加损耗，即降低成本、节能减噪，全面提高节能环保型电动微轿车的各项性能指标和性价比，使其达到普及型商品化要求，对推广电动汽车和节能减排起到极好效果。
什么是轮毂电机技术？&&&&轮毂电机技术又称车轮内装电机技术，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。&&&&新能源车现在已经成为汽车行业颇具前瞻性的领域，而新能源车型的驱动技术和传统内燃机汽车有着不小的区别，而其中有一类驱动技术有着很大的发展前景，这就是轮毂电机技术。&& &&&&注：轮毂严格意义上讲仅指与传动轴连接的法兰、轴承座等部分，不过轮毂这一名词对于普通用户目前更多指的是轮圈，下文中涉及的轮毂一词将涵盖狭义的轮毂和轮圈两部分。& 轮毂电机的优势&&&&轮毂电机在电动汽车上应用不仅可提高电机驱动效率的效果，还大大简化了机械传动机构，减轻整车自重，减小其传动和附加损耗，即降低成本、节能减噪，全面提高节能环保型电动微轿车的各项性能指标和性价比，使其达到普及型商品化要求，对推广电动汽车和节能减排起到极好效果。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&&&&优点2：可实现多种复杂的驱动方式&&&&优点3：便于采用多种新能源车技术&&&&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&&&&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轮毂电机技术简介& &&&&轮毂电机技术又称车轮内装电机技术，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。
米其林研发的将轮毂电机和电子主动悬挂都整合到轮内的驱动/悬挂系统结构图
本田研发的轮毂电机实物 上海车展上的瑞麒X1-EV 通用开发的为150吨的重型卡车设计的轮毂电机（内燃动力电传动） 典型内转子结构的轮毂电机驱动系统结构示意图&
&&&&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
电动汽车轮毂电机与电动自行车轮毂电机有什么差别？在结构上有什么不同？&&&&功率更大扭矩更大这些就不谈了。最大的差别还在控制系统上。自行车是两个轮子，但汽车有四个，要解决差速问题和同步问题，这是最大的难题，控制系统非常复杂。除了因为安装上的结构改变以外，基本结构没有变化。主要的差别和核心技术都是在控制上&&&&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。
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Copyright &2006 版权所有：西安西玛电机（集团）股份有限公司 技术支持：西安西玛电机网络部中国电动车网特别专题[b]电动机[/b]内容提要：本文简要介绍电动汽车常用牵引电动机的种类、结构、工作原理、特点以及控制系统。关键词：电动汽车&&&&&&牵引电动机&&&&&&种类&&&&&&原理&&&&&&结构&&&&&&控制&&&&&&特点当前，汽车给城市污染带来的问题越来越突出，为致力于解决此问题，高效率、低排放的电动汽车正受到高度重视。大力开发电动汽车将成为必然趋势，而城市车辆和轿车是优先向电动化发展的汽车种类。自1996年来，已有3种类型的电动汽车问世，即纯电动汽车 、混合动力电动汽车以及燃料电池电动汽车。电动汽车虽然种类不一，但所用的牵引电机基本上大同小异。电动汽车在不同时期采用了不同的牵引电机。最早采用的是直流牵引电机。随着电子技术和自动控制技术的发展，交流电动机、永磁电动机和开关磁阻电动机显示出比直流电动机更为优越的性能，这些电动机正在逐步取代直流电动机。1 电动汽车对牵引电动机的要求电动汽车所用牵引电动机应具有较大的调速范围，高效、低耗，各种配套的控制装置的重量要尽可能轻，系统噪声要低。另外，还要求可靠性好、耐高温及耐潮、结构简单、适合于大批量生产、使用维修方便、价格便宜等。在电动汽车所用各种牵引电动机中，直流电动机效率低、可靠性差、重量大；交流异步牵引电动机结构简单、运行可靠；永磁电动机和开关磁阻电动机相对应的性能也都较直流电动机优越，它们的基本性能比较见表1。2 直流牵引电动机较早开发的电动汽车上多采用直流牵引电动机，即使现在，还有一些电动汽车上仍然还采用直流电动机驱动。2.1 直流牵引电动机结构直流牵引电动机有转子电枢绕组和定子励磁绕阻、机座和电刷换向装置等主要部件组成。串激式直流电动机的电枢绕组和励磁绕组串联，而它激式直流电动机的励磁绕组和电枢绕组是分开的。2.2 直流电动机工作原理直流电动机接上直流电源后，励磁绕组将有励磁电流通过，建立磁场。这磁场在空间固定不动，当电枢绕组经电刷和换向器的滑动接触而通过电流时，受到固定不动的励磁磁场的
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作用而产生电磁力，力的方向可按左手定则判定，通过控制电枢及励磁绕组的电压、电流大小调节直流电动机的转矩和转速，电枢的转动带动汽车轮子转动而驱动汽车。2.3 直流电动机特点直流电动机以前通过电阻降压调速，这要消耗大量能量。目前多数采用直流斩波器来控制它的输入电压、电流，根据直流电动机输出转矩的需要，脉冲输出和变换直流电动机所需从零到最高电压，来控制和驱动直流电动机运转。直流电动机的容量范围大，可以根据需要选用。其制造技术和控制技术都较成熟，驱动系统也较简单，价格便宜。但直流电机在结构上有电刷、换向器等易磨损件，因此存在维修保养困难、寿命较短、使用环境要求高、结构复杂、效率低、质量大以及体积大、耗材多等缺点。目前新研制的各种电动汽车已基本上不再采用直流电动机。3 鼠笼式交流异步电动机三相鼠笼式交流异步电动机是目前应用得最广泛的电动机，转子上不需电刷，结构简单，其生产技术比较成熟，已经能够大批量的生产。3.1 鼠笼式交流异步电动机的结构三相鼠笼式交流异步电动机由2个基本部分组成：定子和转子。定子由机座和三相定子绕组组成，接电源；转子由硅钢片选成，内有成鼠笼型互成短路的导条。3.2 鼠笼式交流异步电动机工作原理当在异步电动机的定子绕组上加上三相交流电时，在电机中将产生旋转磁场，该磁场的转速由定子电压的频率及电动机极数所决定。磁场旋转时，位于该旋转磁场中的转子导条将切割磁力线，并在转子导条中产生相应的感应电流，而此感应电流又受到旋转磁场的作用而产生电磁力，使转子跟随旋转磁场旋转，输出动能。3.3 鼠笼式交流异步电动机的控制由于在电动汽车上，交流异步电动机不能直接使用蓄电池或发电机发出的电能（因为频率一定）。交流异步电动机的转速与所供交流电的频率近成正比，因此在采用交流异步电动机时，需应用变频器，将直流电或发电机发出的固定频率的交流电转换成频率和电压均可调的三相交流电，实现对鼠笼式交流异步电动机的控制。3.4 鼠笼式交流异步电动机的特点虽然三相鼠笼式牵引电动机具有结构简单、坚固耐用、工作可靠、维护方便、价格便宜等优点，得到了非常广泛的应用，但仍然存在技术上的难点。如变频器所产生的高次谐波、高附加铜耗及铁耗、高的绝缘介质损耗、附加脉动转矩、电磁噪声等。4 永磁无刷直流电动机4.1 永磁无刷直流电动机基本结构&&永磁无刷直流电动机的结构如图1所示，它主要由电动机本体、位置传感器和电子开关线路3部分组成。其定子绕组一般制成多相（三相、四相、五相不等）。转子由永久磁铁按一定极对数（2P=2、4┅┅）组成，图1中的电动机本体为三相2极。三相定子绕组分别与电子开关线路中相应的功率开关联接。图1中A相、B相、C相绕组分别与功率开关管V1、V2、V3相接。位置传感器的跟踪转子与电动机转轴相联接。4.2 永磁无刷直流电动机基本工作原理图1为永碳无刷直流电动机的结构原理图，图2为开关顺序及定子磁场旋转示意图。以图2a所示状态为初始位置，即第一状态，V1导通，V2、V3截止，A-A’绕组通电，该绕组电流同转子磁极作用所产生的转矩使转子磁极按图2a所示箭头顺时针方向转动（Fa为绕组A-A’通电后产生的磁动势），转过120°电角度后，便进入第二状态。第二状态：V2导通，V1、V3截止，这时绕组A-A’断电，B-B’绕组通电，如图2b所示，电动机转子磁极继续朝箭头所示顺时针方向旋转，转过120°电角度后，便进入第三状态。第三状态：V3导通，V1、V2截止，这时B-B’绕组断电，C-C’绕组通电，定子绕组磁场继续驱动转子沿顺时针方向旋转，如图2C所示，转过120°电角度后就恢复到初始状态，见图2d所示。这样周而复始，电动机便连续不断地旋转。在永磁无刷直流电动机运行过程中，通过控制各相绕组通电频率及电流大小来调节转速及转矩，控制定子绕组的通电次序使电动机正反转，这些都可以通过微电子系统加以实现。4.3 永磁无刷直流电动机的特点永磁无刷直流电动机在工作时，直接将近似方波的电流输入其定子绕组中，可以使电动机获得较大转矩，效率高、出力大、无电刷、高速性能好、结构简单牢固、免维护或少维护、质量轻。但目前，这种电机还存在损耗多、工作噪声大及脉冲式输出转矩的缺点。5 开关磁阻电动机开关磁阻电动机简称SR。它是一种新型电动机，因其结构简单、坚固、工作可靠、效率高，其调速系统（SRD）运行性能和经济指标比普通的交流调速系统好，具有很大的潜力，因而近几年来，它在牵引调速领域异军突起，发展颇为迅速。5.1 开关磁阻电动机的结构SR电动机结构简单，其定、转子均由普通硅钢片叠压而成。转子既无绕组，也无永磁体；定子极上绕有集中绕组，径向相对的2个绕组串联成1个两极磁极，称为“一相”。SR
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电动机可设计成多种不同相数结构，且定、转子的极数有多种不同的搭配（定、转子的极数不同），一般优选表2所示的定、转子极数组合方案。相数多，步距角小，转矩脉动小，但结构复杂，且主开关器件多、成本高。目前应用较多的是三相（6/4）及四相（8/6）结构。图3示出四相（8/6）SR电动机结构剖面图。为简单计，图中只画出A相绕组及其供电线路。5.2 开关磁阻电动机工作原理SR电动机的运行遵循“磁阻最小原理”——磁通总要沿磁阻最小的路径闭合。而具有一定形状的铁心在移动到最小磁阻位置时，必使自己的主轴线与磁场的轴线重合。以图3作为起始位置时，A相定子凸极1的磁极轴线1-1’之间不重合，相差15°的空间角。当A相定子绕组通电时（B、C、D绕组不通电）所产生的磁力使转子旋转到转子磁极轴线1-1’与定子磁极轴线A-A’重合的位置，转子按逆时针方向转了一个15°的角度。这时，定子B相的磁极轴线B-B’与转子凸极2的磁极轴线2-2’之间相差一个15°的空间角，此时断开A相电流而接通B相绕组电流（C、D相也不通电），在磁力的作用下，转子轴线2-2’转到定子极轴线B-B’重合的位置，转子按逆时针方向又转了一个15°的角度。这时定子C-C’轴线与转子3-3’轴线又相差15°空间角 以此类推，如果起始位置为图3所示位置，顺序给A→B→C→D→A相绕组通电，转子会按逆时针方向运转。 反之，若依次给C→B→A→D→Ｃ相通电，则电动机会沿顺时针方向运转。可见，SR电动机的转向取决于各相绕组通电的顺序。5.3 开关磁阻电动机调速系统组成开关磁阻电动机调速系统简称SRD，主要由SR电动机、功率变换器、控制器、位置检测器及速度检测器等部分组成。6 正在研发的新的电动汽车牵引电机随着电子技术和计算机技术的飞速发展，新的电机理论与控制方式层出不穷，推动新的电机驱动系统迅猛发展。高密度、高效率、轻量化、低成本、宽调速牵引电机驱动系统已成为各国研究和开发的主要热点。6.1 永磁式开关磁阻电动机这种电动机在磁阻转矩的基础上迭加了永磁转矩，永磁转矩的存在有助于提高电机的功率密度和减小转矩脉动，以利于它在电动车辆驱动系统中应用。6.2 转子磁极分割型混合励磁结构同步电动机这种电动机具有磁场控制能力，类似直流电动机的低速助磁控制和高速弱磁控制，符合电动汽车低速大力矩和恒功宽高速的需求。此外，正在研发的牵引电动机驱动系统热门课题还有：（1）车轮电机驱动系统。（2）双馈电异步电动机驱动系统和双馈电永磁同步电动机驱动系统等。（3）永磁无刷交流电动机。7 结束语由以上介绍可知，牵引电动机是电动汽车的主要部件之一。直流电动机很早就被用作电动汽车的驱动电机。直流驱动系统技术成熟，因此在电动汽车上有很大一部分是采用直流牵引电动机的新型电动汽车正在越来越多的采用性能更为优越的交流电动机、永磁电动机和开关磁阻电动机，并向大功率、高转速、高效率和小型化方向发展。新的牵引电动机和控制技术也正在越来越广泛地应用在电动汽车上，加上新型电池的出现，将会大大推动电动汽车的发展。电的来源多种多样，尤其在我国，水电资源相当丰富，加上它的绿色环保特性，可以预见，不要多长时间，电动汽车必将逐步替代内燃机汽车，占据主导地位。表1 电动汽车常用各种电动机的性能比较表项目&&&&直流电动机&&&&交流电动机&&&&永磁电动机可靠性&&&&一般&&&&好&&&&优结构坚固性&&&&差&&&&好&&&&一般外形大小&&&&大&&&&中&&&&小目前成本&&&&较高&&&&低&&&&高控制器成本&&&&低&&&&较高&&&&较高
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电动汽车电动机的分类　　电动汽车电动机可分为交流电动机、直流电动机、交/直流两用电动机、控制电动机(包括步进、测速、伺服、自整角等)、开关磁阻电动机及信号电动机等多种。适用于电力驱动的电动机可分为直流电动机(将直流电能转换为机械能的电动机)和交流电动机(将交流电能转换为机械能的电动机)两大类。目前在电动汽车上已应用的和有应用前景的有直流电动机、交流感应(异步)电动机、永磁无刷电动机、开关磁阻电动机等。 编辑本段电动汽车对电动机性能的基本要求　　汽车行驶的特点是频繁地启动、加速、减速、停车等。在低速或爬坡时需要高转矩，在高速行驶时需要低转矩。电动机的转速范围应能满足汽车从零到最大行驶速度的要求，即要求电动机具有高的比功率和功率密度。电动汽车电动机应满足的主要要求可归纳为如下10个方面: 　　(1) 高电压。在允许的范围内，尽可能采用高电压，可以减小电动机的尺寸和导线等装备的尺寸，特别是可以降低逆变器的成本。工作电压由THS的274 V提高到THS B的500 V;在尺寸不变的条件下，最高功率由33 kW提高到50 kW,最大转矩由350 N&m提高到400ON&m。可见，应用高电压系统对汽车动力性能的提高极为有利。 　　(2)转速高。电动汽车所采用的感应电动机的转速可以达到8 000一12 000 r/min，高转速电动机的体积较小，质量较轻，有利于降低装车的装备质量。 　　(3)质量轻，体积小。电动机可通过采用铝合金外壳等途径降低电动机的质量，各种控制装置和冷却系统的材料等也应尽可能选用轻质材料。电动汽车驱动电动机要求有高的比功率(电动机单位质量的输出功率)和在较宽的转速和转矩范围内都有较高的效率，以实现降低车重，延长续驶里程;而工业驱动电动机通常对比功率、效率及成本进行综合考虑，在额定工作点附近对效率进行优化。 　　(4)电动机应具有较大的启动转矩和较大范围的调速性能，以满足启动、加速、行驶、减速、制动等所需的功率与转矩。电动机应具有自动调速功能，以减轻驾驶员的操纵强度，提高驾驶的舒适性，并且能够达到与内燃机汽车加速踏板同样的控制响应。 　　(5)电动汽车驱动电动机需要有4一5倍的过载，以满足短时加速行驶与最大爬坡度的要求，而工业驱动电动机只要求有2倍的过载就可以了。 　　(6)电动汽车驱动电动机应具有高的可控性、稳态精度、动态性能，以满足多部电动机协调运行，而工业驱动电动机只要求满足某一种特定的性能。 　　(7)电动机应具有高效率、低损耗，并在车辆减速时，可进行制动能量回收。 　　(8)电气系统安全性和控制系统的安全性应达到有关的标准和规定。电动汽车的各种动力电池组和电动机的工作电压可以达到300 V以上，因此必须装备高压保护设备以保证安全。 　　(9)能够在恶劣条件下可靠工作。电动机应具有高的可靠性、耐温和耐潮性，并巨运行时噪声低，能够在较恶劣的环境下长期工作。 　　(10)结构简单.适合大批量**产，使用维修方便.价格便宜等。
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呵呵，楼主支持你哈
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摩托车发电机工作原理.发电机是连在哪的?发动机处于待速,轮子没转能发电吗?
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普通摩托车是永磁发电机，线圈固定，磁钢作为转子直接装配在曲轴上，磁钢旋转使线圈切割磁力线产生交流电力，通过整流稳压器整流并稳压输出与蓄电池并联为蓄电池充电为整车直流电路供电。小排量的摩托车怠速的时候几乎不能发出足够的电力，这时候基本上是依靠蓄电池供电的。排量大的及设计完善的发动机，怠速就能提供足够的电力为蓄电池充电为电路供电。只要发动机转动就发点，与轮子是否转动无关。转速高发电量大，转速低发电量小。
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摩托车发动机的工作原来是，摩托车启动他就发电，发电机是连在哪的，是连在发动机曲轴上的，轮子不转也能发电，他和发动机没关系的，
只要车子启动就会自动发电，后轮要发动机到一定的转速离合器接上才会转动。磁电机发电，飞轮里面有线圈，车子发动产生磁场电压就会输出，就这么简单啊。
摩托车发电机工作原理.发电机是连在哪的?发动机处于待速,轮子没转能发电吗? 悬赏分：20 - 离问题结束还有 14 天 23 小时 你只需要 知道怠速不是 靠轮子发电的 是发动机带着电机 应该在 发动机内 但是 汽车是有个皮带 带着 一个1小发电机还有一个怠速 原则上是 补充电的
但是实际上还亏电 要稍高 就能充电
怠速不发电！和轮子没有关系！
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