当轮毂遇上电机——访Protean Electric公司

2012年11月12日,笔者访问了总部设在美国底特律奥本山的轮毂电机技术公司Protean Electric,得到了董事长兼首席行政官Bob Purcell先生、业务开发副总裁Ken Stewart先生及员工的热情接待,并有幸试乘了搭载Protean Drive^TM的福特F-150皮卡。该公司对轮毂电机的创新设计令人印象尤为深刻。     

轮毂电机

正Q:100年前就已经发明的轮毂电机,为什么到现在依然没有出现在量产车上?老摩友A:与普通电动车将电动机独立布置的形式不同,轮毂电机将电动机集成在轮毂之中。与此同时,由于电动机转速较快,轮毂电机中通常还需要利用行星减速器将电动机的转速调整到合适区间,同时增大轮上扭矩。相比传统电动车,轮毂电机这种驱动方式省去了差速器、半轴、二级变速装置。传动机构的简化直接减少了能量的损失,提高了传动效率。然而,     

纯电动客车内转子轮毂电机总成设计

为了改善纯电动商用客车驱动系统的结构与方式，提供一种内转子轮毂电机驱动模式的设计方案，具体介绍了电机设计、行星排设计和轮毂总成设计等内容，并对方案进行校核验证。     

电动汽车轮毂电机发展综述

在节能减排、气候变化等多重因素驱动下,许多国家正在积极促进电动汽车产业的发展。轮毂电机驱动是现代电动汽车驱动方式的一个发展方向。文章主要通过对轮毂电机驱动技术的优势和特点进行简单介绍,分析其国内外研究现状,总结出目前轮毂电机存在的一些问题及解决措施,并指出了轮毂电机技术的趋势。     

轮毂电机系统及其驱动技术分析

针对轮毂电机系统的研究进展及轮毂电机系统特点进行了综合分析,并在剖析轮毂电机驱动系统结构型式对整车性能的积极和消极影响的基础上,总结出轮毂电机系统设计开发的关键技术问题。     

乘用车轮毂电机应用技术综述

由轮毂电机驱动的一体化电动底盘技术是未来新能源汽车模块化设计的重要方向之一,本文介绍了轮毂电机技术发展史及应用现状,探讨了簧下质量对平顺性的影响、轮毂电机应用于非独立悬架和簧下质量增大对轮辋结构件冲击载荷的关键问题,并对轮毂电机与底盘集成、分布式驱动控制及车轮大转角核心技术进行阐述。同时,展望了未来轮毂电机直驱技术应用于乘用车的发展方向。     

轮毂电机与摩擦制动集成技术研究现状

轮毂电机作为未来电动汽车驱动系统的发展方向,具有广阔的应用前景,轮毂电机与摩擦制动集成设计和协同控制为电动汽车制动系统亟待解决的关键技术之一。文章探讨了电动汽车轮毂电机与摩擦制动集成技术研究的必要性,分析了国内外轮毂电机技术以及轮毂电机与摩擦制动集成技术的研究现状。同时,总结了轮毂电机技术在电动汽车上的一些具体应用、轮毂电机与摩擦制动的集成设计结构、轮毂电机与摩擦制动的协同控制策略,提出了轮毂电机与摩擦制动集成技术所存在的一些问题及其发展趋势。     

NSK展示配备变速器的轮毂电机

正NSK有限公司成功地展示了第一台配备了变速器的轮毂电机,旨在提高汽车的环境性能、安全性以及舒适性。基于其从已经开发的轮毂电机原型机获得的知识,NSK旨在将轮毂部件商业化,如具有内置减速器的轮毂单元轴承、单向离合器单元、微型保持架、滚柱轴承及耐腐蚀轴承等。可以与独立于汽车车身结构的各种驱动系统一起工作的轮毂电机,作为下一代电驱动装置     

未来电驱动主力——轮毂电机驱动技术简介

发展概述轮毂电机技术又称车轮内装电机技术,其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,     

轮毂电机产业化风险与投资策略研究

通过介绍轮毂电机的结构、优势和发展历程,提出轮毂电机产业化存在的技术、资本、市场、环境等风险因素,并提出了未来发展建议,为今后我国轮毂电机的产业化提供参考。     

电动车辆轮毂电机减振系统设计与分析

为消除轮毂电机造成电动汽车非簧载质量增加而使车辆平顺性和安全性降低的影响,根据质量转移的方法,在电动轮内安装弹簧阻尼减振系统将轮毂电机质量变成吸振器,建立11自由度电动轮车辆整车动力学模型,并对模型进行仿真分析。结果表明,轮毂电机减振系统在满足轮毂电机垂向跳动要求的基础上,可以消除轮毂电机刚性与车轮连接给车辆带来的垂向负效应问题。     

浅谈轮毂电机纯电动牵引车项目立项规程

轮毂电机具有可独立控制、提高整车效率等诸多优点,已经成为电动汽车行业研究发展的新趋向,结合轮毂电机开发纯电动车项目,从目的、术语定义、职责、裁剪指南、审核、度量、技能要求等方面制定项目立项规程,为规范项目立项过程提供参考。     

转向节式轮毂电机壳体的结构优化与设计

轮毂电机因其具有传动结构简单,传动效率高等特点广泛应用于新能源汽车中。针对轮毂电机簧下质量增加的难题,开展了对轮毂电机壳体轻量化设计的研究。本文通过对传统轮毂电机与转向节进行受力分析,以一种新的壳体集成方式去解决在有限的轮内空间内增加轮毂电机的尺寸,并在此基础上通过Hypermesh仿真软件对模型进行轻量化设计,优化了壳体的应力分布、消除了部分结构的应力集中现象、整体质量减轻49.29%,优化效果明显。     

微型电动车轮毂电机的磁热耦合分析

针对温度变化对微型电动车轮毂电机工作性能和使用寿命的影响,提出了一种磁热耦合分析方法,并对轮毂电机进行了磁场和热场分析.采用Ansoft Maxwell软件建立了轮毂电机的有限元仿真模型,并通过仿真获得了其内部复杂磁通密度云图和磁力线分布图.建立了湿度场的数学模型,计算了绕组损耗、定转子铁损和永磁体的涡流损耗,并以此耦合到温度场作为热源.采用Ansys Workbench软件,计算了轮毂电机稳态温度场和各部件的温度分布以及起动过程中定子铁芯与转子铁芯瞬态温度曲线.仿真结果与试验实测温度值基本一致,表明采用磁热耦合方法分析轮毂电机的热源分布与温度分布准确可行,可为今后的轮毂电机优化设计提供基础.     

纯电动汽车轮毂电机直驱技术的研究综述

文章介绍了轮毂电机直驱技术的概念和特点,对比分析了轮毂电机直驱技术国内外发展现状及研究近态,指出了轮毂电机直驱技术现存的问题及相应的解决方案,预测了该技术未来的发展趋势。     

电动汽车轮毂电机技术

四、电动汽车轮毂电机的工作原理 当前电动汽车轮毂电机有直流电动机、无刷直流电动机、交流感应电动机（异步电动机）、永磁同步电动机和开关磁阻电动机等。 直流电动机分励磁式（有励磁线圈）和永磁式（永久磁铁）两大类。励磁式直流电机又分三类,即：1．他励直流电动机（见图15）;2．并励直流电动机：3．串励直流电动机。     

轮毂电机技术在新能源汽车上的应用分析

在当前科学技术的发展下,机械制造技术也得到了一定的发展,促使轮毂电机技术逐渐成熟,将其应用在新能源汽车中,可以有效提高电动汽车的行驶里程,且在当前电动汽车领域不断发展的基础上,也加强了对轮毂电机技术的关注力度。在当前环保型,节约型社会的大力建设下,能源汽车会成为未来汽车行业的主要发展趋势,对此人们需要科学选择关键部位,科学应用轮毂电机技术,以此发挥电机的自动化优势,有效满足汽车行业的发展趋势。对此,本文主要浅谈轮毂电机技术在新能源汽车上的应用分析,具体阐述了轮毂电机技术的概述和优点,后提出了常见的问题,最后提出了具体的应用。     

轮毂电机驱动车辆转向节受力计算方法

论文根据空间力系平衡原理,以转向节为研究对象,建立了轮毂电机驱动电动车转向节受力计算方法。此计算方法分析了在轮毂电机驱动力Mt作用下,麦弗逊悬架系统的受力情况,建立了空间力平衡方程。此计算方法可以根据悬架系统的结构参数、减振器的尺寸与性能参数和整车参数使用MATLAB快速求出轮毂电机作用在转向节上的反向力矩对转向节受力的影响,方便设计人员调整相关设计参数,确定最优方案。     

电动汽车永磁同步轮毂电机无位置传感器控制方法综述

在石油开采过度和环境污染等问题愈来愈严重的情况下,世界各国政府和汽车生产商加大了对电动汽车的研发力度。目前,轮毂电机驱动电动汽车作为一种比较新的电动汽车形式,正受到世界各国汽车生产商的青睐。为了提高电动汽车整车控制性能,往往是采用普通机械式传感器的方法来获取轮毂电机的转子位置信息,来对轮毂电机进行矢量控制,这种方法不利于汽车的轻量化且容易发生故障。为了实现轮毂电机的矢量控制,对永磁轮毂电机全速度范围无位置传感器控制方法进行了重点分析,并对电动汽车永磁同步轮毂电机无位置传感器控制技术发展进行了展望,认为信号注入法的改进、参数敏感问题及切换算法的改进是未来的研究方向和发展趋势。     

电动汽车轴向轮毂电机的工作特性

本文针对轴向永磁轮毂电机变负载调速时的传动性能,分析了启动过程中的转矩和转速等启动性能以及启动完成后的磁密、涡流损耗、传动效率等工作性能。首先运用矢量磁位法建立了数学模型,得到气隙磁密、转矩、轴向力和传动效率等工作参数的数学表达式,并运用Matlab软件进行了系统气隙磁密的数值计算;然后利用Magnet软件模拟得到了不同输入转速和不同变负载系数下启动过程的转矩和转速的变化规律,接着分析启动完成后稳定运行时的磁密、涡流损耗和传动效率;最后搭建模拟的轴向磁通轮毂电机实验平台,测量得到了不同输入转速下的转速、转矩和传动效率,验证了理论分析和模拟的正确性。本文研究成果有利于轴向永磁磁通轮毂电机传动性能的研究,对提高轮毂电机工作效率的提高具有重要意义。