Forma estructural y clasificación principal del motor de cubo.

- Dec 15, 2018-

Forma estructural y clasificación principal del motor de cubo.

¿Qué es un motor de cubo? Como su nombre lo indica, el motor está hecho dentro de la rueda y la impulsa directamente. La tecnología de motor de cubo de rueda, también conocida como tecnología de motor montada sobre rueda, se caracteriza por la integración de dispositivos de potencia, transmisión y frenado en el cubo, lo que simplifica enormemente la parte mecánica del vehículo eléctrico. La tecnología de motor de cubo de rueda no es nueva. Ya en 1900 se fabricaban vehículos eléctricos con motor de rueda delantera. En la década de 1970, esta tecnología se aplicó en vehículos de transporte de minas y otros campos. Para los motores de cubo utilizados en automóviles, los fabricantes japoneses han llevado a cabo investigaciones y desarrollos anteriores de esta tecnología, y actualmente se encuentran en una posición de liderazgo. Los gigantes automovilísticos internacionales, como General Motors y Toyota, también han estado involucrados en esta tecnología.

Estructura del motor del cubo

El sistema de alimentación del motor central generalmente consiste en un motor eléctrico, un mecanismo de reducción de velocidad, un freno y un sistema de disipación de calor. El sistema de alimentación del motor central se divide principalmente en dos tipos de acuerdo con el tipo de rotor del motor: un tipo de rotor interno y un tipo de rotor externo. La figura muestra un diagrama esquemático de la estructura de dos tipos de motores de cubo. En general, el tipo de rotor externo utiliza un sub-motor externo de baja velocidad. La velocidad máxima del motor es de aproximadamente 1000-1500r / min. No hay dispositivo de desaceleración. El rotor exterior del motor está fijo o integrado con la llanta de la rueda. La velocidad de rotación de la rueda es la misma que la del motor. El tipo de rotor interno utiliza un motor de rotor interno de alta velocidad y está equipado con un reductor de relación de engranaje fijo. Para lograr una mayor densidad de potencia, la velocidad del motor suele ser tan alta como 10,000 r / min. La estructura de desaceleración generalmente adopta un dispositivo de reducción de engranajes planetarios con una relación de transmisión de aproximadamente 10: 1, y la velocidad de rotación de la rueda es de aproximadamente 1000r / min.

El motor del buje del rotor interno de alta velocidad tiene una alta potencia específica, peso ligero, volumen pequeño, alta eficiencia, bajo ruido y bajo costo. La desventaja es que el reductor de velocidad debe usarse para reducir la eficiencia, los aumentos de masa no suspendidos y la velocidad máxima del motor. Limitados por factores como la pérdida de la bobina, la pérdida por fricción y la capacidad del mecanismo de cambio para resistir. El motor del rotor externo de baja velocidad tiene una estructura simple, pequeña dimensión axial, alta potencia específica, puede controlar el par en un amplio rango de velocidad y tiene una velocidad de respuesta rápida. El rotor externo está directamente conectado a la rueda, y no hay un mecanismo de reducción de velocidad, por lo que la eficiencia es alta; Para obtener un par de torsión grande, se debe aumentar el volumen y la masa del motor, de modo que el costo sea alto, la eficiencia sea baja durante la aceleración y el ruido sea alto. La figura muestra el motor del cubo en dos configuraciones. Ambas estructuras se utilizan en los vehículos eléctricos actuales, pero con el advenimiento de los mecanismos de cambio de engranajes planetarios compactos, los sistemas de accionamiento del rotor interno de alta velocidad son más competitivos en densidad de potencia que los rotores externos de baja velocidad.

El sistema de alimentación del motor central generalmente requiere un sistema de freno mecánico adicional porque el motor tiene una pequeña capacidad de freno eléctrico y no puede cumplir los requisitos de rendimiento de frenado del vehículo. Los frenos en el sistema de motor de cubo pueden ser tambor o freno de disco dependiendo de la estructura. Debido a la existencia de la capacidad de frenado eléctrico del motor, la capacidad de diseño del freno se puede reducir adecuadamente. La mayoría de los sistemas de motor de cubo utilizan refrigeración por aire y componentes de disipación de calor refrigerados por agua y por aceite, como motores y frenos, pero la estructura es más complicada.

Tipo de clasificación del campo magnético del motor.

El motor de accionamiento del sistema de motor de cubo está dividido en dos tipos: campo magnético radial y campo magnético axial según el tipo de campo magnético del motor. La comparación es la siguiente:

(1) La estructura del motor de flujo axial es más propicia para la disipación del calor, y su estator puede no requerir un núcleo;

(2) La fuerza entre el estator y el rotor del motor de flujo radial es relativamente equilibrada, y la hoja de acero de silicio de enrutamiento magnético está laminada, y la tecnología es más simple y más madura.

El tipo de motor del motor central se divide en imán permanente, inducción y reluctancia conmutada. Sus características son las siguientes:

(1) El motor de inducción (asíncrono) es simple en estructura, duradero, de bajo costo, confiable en operación, pequeño en el rizado de torsión, bajo en ruido, sin sensor de posición, límite de alta velocidad; Las desventajas son un circuito de conducción complicado y un motor de imanes relativamente permanente de alto costo En términos de eficiencia del motor asíncrono y densidad de potencia;

(2) El motor síncrono de imán permanente sin escobillas puede adoptar una estructura de campo magnético radial cilíndrica o estructura de campo magnético axial de disco, con alta densidad de potencia y eficiencia y amplio rango de regulación de velocidad. La perspectiva de desarrollo es muy amplia y se ha utilizado ampliamente en el país y en el extranjero. Aplicable a vehículos eléctricos;

(3) El motor de reluctancia conmutada tiene las características de estructura simple, bajo costo de fabricación, buenas características de velocidad / torque, etc. Es adecuado para la conducción de vehículos eléctricos; La desventaja es que el diseño y el control son muy difíciles y finos, y el ruido de funcionamiento es grande.

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