輪轂電動機怎麼實現複雜的驅動方式？輪轂電動機有什麼優缺點？
輪轂電動機驅動系統根據電動機轉子形式主要分成電動機高速內轉子式和電動機低速外轉子式兩種?高速內轉子轉轂電動機,配備固定傳動比的行星減速器(也稱輪邊減速器),為獲得較高的功率密度,電動機的轉速可高達10000r/min?內轉子式輪轂電動機在功率方面比低速外轉子式更具競爭力?電動機的最高轉速主要受線圈損失?摩擦損失以及變速機構的承受能力等因素的限制,所選用的行星齒輪變速機構的速比一般為10∶1,而車輪的轉速範圍則降為0～1000r/min?低速外轉子輪轂電動機,電動機的最高轉速在1000～1500r/min,無減速裝置,車輪的轉速與電動機相同?若採用低速外轉子電動機,則可以完全去掉變速裝置,外轉子就安裝在車輪輪緣上,而且電動機轉速和車輪轉速相等,因而就不需要減速裝置?內?外轉子這兩種輪轂電動機在現代電動汽車上都有應用?對於電動汽車,如果採用雙電動機或者四個電動機驅動,由於每個電動機的轉速可以有效地獨立調節控制,實現電子差速,在這種情況下,電動汽車可以不用機械差速器?
由於輪轂電動機具備單個車輪獨立驅動的特性,因此無論是前驅?後驅還是四驅形式,它都可以比較容易實現,全時四驅在輪轂電動機驅動的車輛上實現起來非常容易?同時輪轂電動機可以通過左右車輪的不同轉速甚至反轉實現類似履帶式車輛的差動轉向,大大減小車輛的轉彎半徑,在特殊情況下幾乎可以實現原地轉向(不過此時對車輛轉向機構和輪胎的磨損較大),對於特種車輛很有價值?採用輪轂電動機之後,很容易實現兩軸的四輪驅動?三軸六輪或四軸八輪驅動?輪轂電動機的兩軸四驅形式非常有利於實現底盤集中控制,實現底盤集中控制後,底盤可實現如下功能:(1)電動輪轉向,靠外側車輪加驅動力而自動轉向,不用單獨設計電動轉向機?(2)轉彎時的輪間差速也可靠左?右電動輪來實現,軸間差速可靠前軸?後軸電動輪來差速,實現前後軸根據地面附著條件動態實現四驅的四輪最大抓地驅動?(3)實現驅動和制動都能與地面附著力相匹配?汽車在低附著路面起步和爬坡時,智能牽引力控制自動實現驅動防滑和轉彎時的車身動態穩定控制?
輪轂電動機的優點：1.省略大量傳動部件,讓車輛結構更簡單。對於傳統車輛來說,離合器?變速器?傳動軸?差速器乃至分動器都是必不可少的,而這些部件不但質量大?讓車輛的結構更為複雜,同時也存在需要定期維護和故障率高的問題?輪轂電動機很好地解決了這個問題?除了結構簡單之外,採用輪轂電動機驅動的車輛可以獲得更好的空間利用率,同時傳動效率高?採用輪轂電動機驅動後,傳統汽車為容納傳動軸和排氣管在車廂內地板上的縱向凸起在電動車上會消失,為乘員騰出更大的空間?2.便於採用多種電動汽車技術 輪轂電動機可以匹配於純電動汽車?混合動力汽車和燃料電池汽車的全部三種類型?純電動汽車?燃料電池汽車?串聯式混合動力汽車(增程式電動汽車)都可以用輪轂電動機作為主要驅動力?電動汽車的很多技術,比如制動能量回收也可以很輕鬆地在輪轂電動機驅動車型上得以實現?一軸輪轂電動機驅動,另一軸由傳統發動機驅動,或一軸採用輪轂電動機驅動,另一軸採用混合動力驅動時,這兩種混合動力構型很有意義?這時輪轂電動機可作為起步或者急加速時的助力,也可作為純電動動力使用?
輪轂電動機的缺點：1.操控性下降 對於普通轎車來說,常常會使用一些輕質的材料(如鋁合金)來製作懸掛部件,以減輕簧下質量,提升懸掛的響應速度?可是輪轂電動機恰好較大幅度地增大了簧下質量,同時也增加了輪轂的轉動慣量,這對於車輛的操控性能是不利的?不過考慮到電動車型大多限於代步而非追求動力性能,這一點不構成嚴重缺陷?在控制上,合理控制起步電流和地面附著力的平衡關係,以及轉向時驅動輪的差速問題,還是技術問題?與一個電動機集中驅動相比,輪轂電動機對密封和散熱要求高?2.初始成本和控制難度增加。由於增加了電動機和功率轉換器的數目,會增加初始成本,而且在不同條件下對兩個電動機進行精確控制的可靠性需要進一步的改進?近年來,由於電子控制器具有的容錯能力,其可靠性得到了很大的改善?如由三個微處理器組成的電子控制器,其中兩個分別控制左右兩個電動機,另一個用於控制與協調,通過監測器來監視彼此的工作情況以改善其可靠性?
