七 轮毂电机

采用轮毂电机驱动可大大缩短动力从驱动电机到驱动车轮的传递路径,节省大量有效空间,便于整车总体布局。每台电机的转速可独立调节控制,便于实现电子差速,既省去了机械差速器,也有利于提高汽车转弯时的操控性。

轮毂电机的工作原理与三相交流永磁同步电机相同,其结构一般分为内定子外转子结构和内转子外定子结构两种。内定子外转子轮毂电机直接安装在车轮的轮缘上,可完全去掉变速装置,车轮转速与驱动电机转速相等,通常采用低速大转矩电机。内转子外定子轮毂电机,其转子作为输出轴与固定减速比行星齿轮系的太阳轮相连,轮毂通常与齿圈连接,能提供较大的减速比,以放大输出转矩。以内定子外转子轮毂电机为例,轮毂电机总成结构如图1-64所示。

图1-64 轮毂电机总成结构

1.定子

轮毂电机定子主要由定子机架、定子铁心和定子绕组3个部分构成。定子机架固定在主轴上,主轴中心有通孔,定子绕组的电源与控制信号电缆、冷却液管道从孔中进入定子,在主轴上还安装有轮毂轴承与端盖轴承,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。定子机架结构如图1-65所示。

在定子机架上安装定子铁心,定子铁心由硅钢片冲制叠成,在定子铁心的每个齿上绕有线圈,所有线圈节距为1,按规定的方式对线圈进行连接使其组成三相绕组,如图1-66所示。这被称为集中式绕组,集中式绕组线圈的端部长度短,铜损耗小,用铜量少,生产加工较容易,电机效率也较高。

图1-65 轮毂电机定子机架结构图

图1-66 线圈组成三相绕组连接图

2.转子

轮毂电机转子主要由转子机座、转子磁轭和永磁体磁极3个部分构成,如图1-67所示。转子机座与转子端盖是整个转子的支撑密封外壳。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法兰上。在转子磁轭内圆周安装有永磁体磁极,磁通方向为径向,相邻磁极的极性相反,转子磁轭安装在转子机座的内圆周壁上。

图1-67 轮毂电机转子结构图