輪轂電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)與工作原理課件講解

學(xué)習(xí)情境十一輪邊/輪轂電機(jī)的工作原理與應(yīng)用為什么特斯拉電動汽車拆了外殼，不見發(fā)動機(jī)，前后能騰出空間形成兩個大大的行李艙？流傳較為廣泛的說法是：“特斯拉電動汽車集成能力強(qiáng)，它們用的是輪邊電機(jī)。”真的是這樣的嗎？請你總結(jié)一下輪邊電機(jī)與輪轂電機(jī)的應(yīng)用及其區(qū)別。學(xué)習(xí)情景描述學(xué)習(xí)目標(biāo)1.了解輪邊電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理；2.掌握輪邊電機(jī)的特點(diǎn)及其應(yīng)用；3.了解輪轂電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理；4.掌握輪轂電機(jī)的特點(diǎn)及其應(yīng)用。工作任務(wù)1.在教師的指導(dǎo)下，制訂輪邊/輪轂電機(jī)的認(rèn)知計劃；2.根據(jù)認(rèn)知計劃對輪邊/輪轂電機(jī)進(jìn)行認(rèn)知。目標(biāo)和任務(wù)1.輪邊電機(jī)的特點(diǎn)輪邊電機(jī)驅(qū)動方式是指每個驅(qū)動車輪由單獨(dú)的電機(jī)驅(qū)動，但是電機(jī)不是集成在車輪內(nèi)，而是通過傳動裝置（如傳動軸）連接到車輪。輪邊驅(qū)動電機(jī)屬于簧載質(zhì)量范圍，因此需要懸架系統(tǒng)隔振性能好。而且，安裝在車身上的輪邊電機(jī)對整車總布置的影響很大，尤其是在后軸驅(qū)動的情況下；由于車身和車輪之間存在很大的變形運(yùn)動，對傳動軸的萬向傳動也具有一定的限制。資訊三輪轂電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)與工作原理知識拓展2輪轂電機(jī)又稱車輪內(nèi)裝電機(jī)，它的最大特點(diǎn)就是將動力、傳動和制動裝置都整合到輪轂內(nèi)，因此電動車輛的機(jī)械部分大大簡化。輪轂電機(jī)并非新生事物，早在1900年，就已經(jīng)制造出前輪裝備輪轂電機(jī)的電動汽車，在20世紀(jì)70年代，這一技術(shù)在礦山運(yùn)輸車等領(lǐng)域得到應(yīng)用。而對于乘用車所用的輪轂電機(jī)，日系廠商對于此項技術(shù)研發(fā)開展較早，目前處于領(lǐng)先地位，包括通用在內(nèi)的國際汽車巨頭也都對該技術(shù)有所涉足。資訊三輪轂電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)與工作原理1.輪轂電機(jī)的分類根據(jù)轉(zhuǎn)子形式，輪轂電機(jī)分成外轉(zhuǎn)子式和內(nèi)轉(zhuǎn)子式兩種。采用高速內(nèi)轉(zhuǎn)子式輪轂電機(jī)的驅(qū)動系統(tǒng)，配備固定傳動比的減速器，為獲得較高的功率密度，電機(jī)的轉(zhuǎn)速可高達(dá)10000r/min。隨著更為緊湊的行星齒輪減速器的出現(xiàn)，高速內(nèi)轉(zhuǎn)子式輪轂電機(jī)在功率密度方面比低速外轉(zhuǎn)子式輪轂電機(jī)更具競爭力。內(nèi)轉(zhuǎn)子式輪轂電機(jī)如圖11-8所示。圖11-8內(nèi)轉(zhuǎn)子式輪轂電機(jī)資訊三輪轂電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)與工作原理2.外轉(zhuǎn)子式無刷直流電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)與工作原理先以外轉(zhuǎn)子式無刷直流電機(jī)為例，其定子鐵心由沖制的硅鋼片疊成，如圖11-9所示。圖11-9外轉(zhuǎn)子式無刷直流電機(jī)的定子鐵心資訊三輪轂電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)與工作原理為減輕質(zhì)量、節(jié)約材料，該電機(jī)的定子中心部分是空的，由定子機(jī)架與轉(zhuǎn)軸機(jī)座固定。在定子凸極上繞有勵磁線圈，用來產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場。在定子機(jī)架上還安裝有四個反射式光電開關(guān)（見圖11-10），與外轉(zhuǎn)子機(jī)殼內(nèi)安裝的編碼盤一同組成轉(zhuǎn)子位置檢測裝置，如圖11-11所示。圖11-10外轉(zhuǎn)子式無刷直流電機(jī)的定子資訊三輪轂電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)與工作原理外轉(zhuǎn)子由六片圓弧片狀磁極組成，磁極采用強(qiáng)永磁材料制成，磁場方向為徑向，相鄰磁極磁場方向相反，三個磁極N極向內(nèi)，三個磁極S極向內(nèi)。圖11-11外轉(zhuǎn)子式無刷直流電機(jī)的轉(zhuǎn)子資訊三輪轂電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)與工作原理外轉(zhuǎn)子式無刷直流電機(jī)的整體結(jié)構(gòu)如圖11-12所示。其通電之后的工作過程與其他無刷直流電機(jī)保持一致。圖11-12外轉(zhuǎn)子式無刷直流電機(jī)的整體結(jié)構(gòu)資訊三輪轂電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)與工作原理3.外轉(zhuǎn)子式輪轂電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)與工作原理外轉(zhuǎn)子式輪轂電機(jī)的定子與轉(zhuǎn)子如圖11-13所示。圖11-13外轉(zhuǎn)子式輪轂電機(jī)的定子與轉(zhuǎn)子資訊三輪轂電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)與工作原理定子機(jī)架用來安裝定子鐵心，機(jī)架圓周內(nèi)有環(huán)形槽孔通道，通道連接冷卻液管道，與外部冷卻液泵連接，對定子鐵心進(jìn)行冷卻。如圖11-14所示。圖11-14定子機(jī)架資訊三輪轂電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)與工作原理在定子機(jī)架上安裝定子鐵心，在鐵心的每個齒上繞上線圈，按規(guī)定的方式對線圈進(jìn)行連接，如圖11-15所示。圖11-15定子鐵心、定子繞組在定子機(jī)架上的安裝資訊三輪轂電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)與工作原理轉(zhuǎn)子磁軛安裝在轉(zhuǎn)子機(jī)座的內(nèi)圓周壁上，在磁軛內(nèi)圓周壁上貼有永磁體磁極。轉(zhuǎn)子機(jī)座與轉(zhuǎn)子端蓋是整個轉(zhuǎn)子的支承密封外殼。轉(zhuǎn)子機(jī)座安裝在輪轂軸承的法蘭上，轉(zhuǎn)子端蓋安裝在端蓋軸承的法蘭上，如圖11-16所示。圖11-16轉(zhuǎn)子的安裝資訊三輪轂電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)與工作原理圖11-17外轉(zhuǎn)子式輪轂電機(jī)