轮毂轮边电机的驱动形式

轮毂/轮边电机的主要结构特征是将驱动电机直接安装在驱动轮内（轮毂）或驱动轮附近（轮边），轮毂/轮边电机的驱动方式主要有直接驱动和减速驱动两种基本形式，这取决于是采用低速外转子还是高速内转子电动机。

直接驱动方式采用低速外转子电动机，电动轮与车轮组成一个完整部件总成，如图6-15所示，电机安装在车轮内部，没有减速装置，直接驱动车轮带动汽车行驶，电机转速一般为1 000～1 500 r/min，这种电机称为轮毂电机。其主要优点是电机体积小、质量小和成本低，系统传动效率高，结构紧凑，既有利于整车结构布置和车身设计，也便于改型设计。这种电动轮直接将外转子安装在车轮的轮辋上驱动车轮转动。然而电动汽车在起步时需要较大的转矩，这就要求安装在直接驱动型电动轮中的电动机必须能在低速时提供大转矩。为了使汽车能够有较好的动力性，电动机还必须具有很宽的转矩和转速调节范围。由于电机工作产生一定的冲击和振动，要求车轮轮辋和车轮支承必须坚固、可靠，同时由于非簧载质量大，要保证车辆的舒适性，要求对悬架系统弹性元件和阻尼元件进行优化设计，电机输出转矩和功率也受到车轮尺寸的限制，系统成本高。

图6-14 轮毂电机和电子主动悬挂组成驱动/悬挂系统

1—刹车盘；2—轮毂电机（恒定功率：30 k W）； 3—刹车卡钳；4—轮内主动悬架； 5—减振弹簧；6—主动悬挂电机

图6-15 低速外转子电动机驱动轮

1—车轮；2—外转子；3—单齿定子；4—电容环； 5—制动钳；6—制动盘；7—屏蔽密封壳； 8—集成电源&控制单元；9—轮轴轴承

减速驱动方式采用高速内转子电动机，电动机安装在电动轮附近，通过减速机构与电动轮相连，称为轮边电机。这种驱动方式允许电动机在高速下运行，通常电动机的最高转速设计在4 000～20 000 r/min，其目的是为了能够获得较高的比功率，而对电动机的其他性能没有特殊要求，减速机构布置在电动机和车轮之间，起到减速和增矩的作用，从而保证电动汽车在低速时能够获得足够大的转矩。电机输出轴通过减速机构与车轮驱动轴连接，使电机轴承不直接承受车轮与路面的载荷作用，改善了轴承的工作条件；采用固定速比行星齿轮减速器，使系统具有较大的调速范围和输出转矩，充分发挥驱动电机的调速特性，消除了电机输出转矩和功率受到车轮尺寸的影响。设计中主要应考虑解决齿轮的工作噪声和润滑问题，其非簧载质量也比直接驱动式电动轮电驱动系统的大，对电机及系统内部的结构方案设计要求更高。高速内转子电动机驱动轮结构如图6-16所示。

图6-16 高速内转子电动机驱动轮

1—刹车盘与刹车卡钳；2—轮毂电机转子；3—定子托架； 4—轮毂电机定子；5—转子托架