轮毂电机的基本结构与工作原理课件讲解

学习情境十一轮边/轮毂电机的工作原理与应用为什么特斯拉电动汽车拆了外壳，不见发动机，前后能腾出空间形成两个大大的行李舱？流传较为广泛的说法是：“特斯拉电动汽车集成能力强，它们用的是轮边电机。”真的是这样的吗？请你总结一下轮边电机与轮毂电机的应用及其区别。学习情景描述学习目标1.了解轮边电机的基本结构及工作原理；2.掌握轮边电机的特点及其应用；3.了解轮毂电机的基本结构及工作原理；4.掌握轮毂电机的特点及其应用。工作任务1.在教师的指导下，制订轮边/轮毂电机的认知计划；2.根据认知计划对轮边/轮毂电机进行认知。目标和任务1.轮边电机的特点轮边电机驱动方式是指每个驱动车轮由单独的电机驱动，但是电机不是集成在车轮内，而是通过传动装置（如传动轴）连接到车轮。轮边驱动电机属于簧载质量范围，因此需要悬架系统隔振性能好。而且，安装在车身上的轮边电机对整车总布置的影响很大，尤其是在后轴驱动的情况下；由于车身和车轮之间存在很大的变形运动，对传动轴的万向传动也具有一定的限制。资讯三轮毂电机的基本结构与工作原理知识拓展2轮毂电机又称车轮内装电机，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，因此电动车辆的机械部分大大简化。轮毂电机并非新生事物，早在1900年，就已经制造出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，包括通用在内的国际汽车巨头也都对该技术有所涉足。资讯三轮毂电机的基本结构与工作原理1.轮毂电机的分类根据转子形式，轮毂电机分成外转子式和内转子式两种。采用高速内转子式轮毂电机的驱动系统，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，高速内转子式轮毂电机在功率密度方面比低速外转子式轮毂电机更具竞争力。内转子式轮毂电机如图11-8所示。图11-8内转子式轮毂电机资讯三轮毂电机的基本结构与工作原理2.外转子式无刷直流电机的基本结构与工作原理先以外转子式无刷直流电机为例，其定子铁心由冲制的硅钢片叠成，如图11-9所示。图11-9外转子式无刷直流电机的定子铁心资讯三轮毂电机的基本结构与工作原理为减轻质量、节约材料，该电机的定子中心部分是空的，由定子机架与转轴机座固定。在定子凸极上绕有励磁线圈，用来产生旋转磁场。在定子机架上还安装有四个反射式光电开关（见图11-10），与外转子机壳内安装的编码盘一同组成转子位置检测装置，如图11-11所示。图11-10外转子式无刷直流电机的定子资讯三轮毂电机的基本结构与工作原理外转子由六片圆弧片状磁极组成，磁极采用强永磁材料制成，磁场方向为径向，相邻磁极磁场方向相反，三个磁极N极向内，三个磁极S极向内。图11-11外转子式无刷直流电机的转子资讯三轮毂电机的基本结构与工作原理外转子式无刷直流电机的整体结构如图11-12所示。其通电之后的工作过程与其他无刷直流电机保持一致。图11-12外转子式无刷直流电机的整体结构资讯三轮毂电机的基本结构与工作原理3.外转子式轮毂电机的基本结构与工作原理外转子式轮毂电机的定子与转子如图11-13所示。图11-13外转子式轮毂电机的定子与转子资讯三轮毂电机的基本结构与工作原理定子机架用来安装定子铁心，机架圆周内有环形槽孔通道，通道连接冷却液管道，与外部冷却液泵连接，对定子铁心进行冷却。如图11-14所示。图11-14定子机架资讯三轮毂电机的基本结构与工作原理在定子机架上安装定子铁心，在铁心的每个齿上绕上线圈，按规定的方式对线圈进行连接，如图11-15所示。图11-15定子铁心、定子绕组在定子机架上的安装资讯三轮毂电机的基本结构与工作原理转子磁轭安装在转子机座的内圆周壁上，在磁轭内圆周壁上贴有永磁体磁极。转子机座与转子端盖是整个转子的支承密封外壳。转子机座安装在轮毂轴承的法兰上，转子端盖安装在端盖轴承的法兰上，如图11-16所示。图11-16转子的安装资讯三轮毂电机的基本结构与工作原理图11-17外转子式轮毂电机