Principiul de lucru și analiza structurală a roții motorului

1. Ce este o roată cu motor?

Roată motor , cunoscută în mod obișnuit ca roată cu motor sau motor butuc în chineză, este un sistem de antrenare care instalează direct un motor electric în centrul roții. Este diferit de modul în care vehiculele tradiționale transmit puterea roților prin structuri mecanice complexe, cum ar fi motoare, cutii de viteze, arbori de antrenare și diferențe, dar permite motorului să conducă direct rotația roților.

Acest proiect poate economisi o mulțime de piese de transmisie mecanică, poate face structura vehiculului mai simplă și mai compactă, poate reduce greutatea întregului vehicul, reduce pierderile mecanice și va îmbunătăți eficiența generală a transmisiei. În același timp, această tehnologie este deosebit de potrivită pentru vehicule ușoare și medii, cum ar fi biciclete electrice, motociclete electrice și vehicule electrice și promovează inovația și aplicarea noilor tehnologii vehiculelor energetice.

2. Principiul de lucru al roții motorului
Conversia energiei electrice în energie mecanică
Motorul din roata motorului este de obicei un motor DC fără perie (BLDC) sau un motor sincron cu magnet permanent (PMSM). Când bateria furnizează energie motorului prin sistemul de control electronic, curentul curge prin înfășurarea statorului pentru a genera un câmp magnetic rotativ. Acest câmp magnetic interacționează cu magneții permanenți de pe rotor pentru a genera cuplu mecanic.
Interacțiunea dintre câmpul magnetic și rotor
Rotorul este de obicei confecționat din material magnetic permanent de înaltă rezistență și instalat în centrul axei roții. Când câmpul magnetic rotativ generat de înfășurarea statorului acționează pe rotor, rotorul va fi atras de forța magnetică și se va roti cu acesta, conducând astfel roata să se rotească. Acest proces este foarte eficient, deoarece motorul conduce direct roata, evitând pierderea de energie în transmisia mecanică tradițională.
Cuplul conduce direct roata
Vehiculele tradiționale trebuie să transmită puterea prin mai multe mecanisme, cum ar fi arbori de antrenare și cutii de viteze, care au pierderi mecanice de frecare și eficiență. Proiectarea roții motorului instalează direct motorul în interiorul roții, iar cuplul motorului este transformat direct în puterea de rotație a roții, îmbunătățind foarte mult eficiența transmisiei de energie și viteza de răspuns.
Sistemul de control ajustează viteza și cuplul
Controlerul motorului ajustează amplitudinea și frecvența curentului de alimentare în timp real în funcție de cerințele de accelerare și decelerare ale vehiculului. Prin controlul precis al vitezei și cuplului motorului, pornirea fără probleme, accelerarea și frânarea vehiculului sunt garantate. În același timp, se poate realiza frânarea regenerativă, iar energia de frânare poate fi readusă înapoi la baterie pentru a îmbunătăți rezistența.

3. Structura roții motorului
Rotor
Rotorul este partea rotativă a motorului, de obicei din materiale magnetice permanente de înaltă performanță, cum ar fi borul de fier de neodim. Acești magneți permanenți produc un câmp magnetic stabil și puternic, care este cheia generarii cuplului motorului. Rotorul este fixat pe axa roții și se rotește cu antrenarea motorului, conducând direct roata să se rotească.
Stator
Statorul este o parte fixă instalată în butucul roții. Statorul este format dintr -un miez de fier și o bobină șerpuită. După ce puterea este pornită, înfășurarea statorului generează un câmp magnetic rotativ, care interacționează cu câmpul magnetic rotor pentru a genera forță motrice. Proiectarea statorului necesită precizie, iar înfășurările sunt aranjate uniform pentru a asigura un câmp magnetic stabil și eficient.
Sistem de rulment
Rulmenții sunt componente mecanice cheie care susțin rotația normală a rotorului și a roților. Rulmenții de înaltă calitate pot reduce frecarea, pot asigura funcționarea stabilă a rotorului și a butucului și pot rezista la forțele axiale și radiale generate de vehicul în timpul conducerii, asigurând durabilitatea și fiabilitatea sistemului de acționare.
Hub
Butucul nu numai că poartă componentele motorului, dar poartă și sarcina mecanică a roții. Este structura de bază pentru instalarea anvelopelor. Butucul trebuie să aibă o rezistență mecanică bună și o rezistență la coroziune și să ofere, de asemenea, un canal eficient de disipare a căldurii pentru motor pentru a împiedica supraîncălzirea motorului.
Senzori și unități de control
Pentru a obține un control precis, roata motorului este echipată cu senzori de poziție (cum ar fi senzori de efect Hall) și senzori de temperatură. Senzorul de poziție este utilizat pentru a detecta unghiul și viteza în timp real al rotorului și pentru a-l alimenta înapoi la controlerul motorului, care reglează faza curentă și amplitudinea în consecință pentru a obține o reglare precisă a vitezei. Senzorul de temperatură protejează motorul de supraîncălzire și deteriorare.

4. Avantajele roții motorului

Structura compactă și economisirea spațiului: sistemul de transmisie complex este eliminat, motorul și roata sunt combinate într -unul, iar volumul întregului vehicul este redus.

Reducerea pierderii de transmisie mecanică și îmbunătățirea eficienței: frecarea și pierderea de energie sunt reduse prin eliminarea legăturilor intermediare, cum ar fi lanțurile de transmisie și angrenajele.

Întreținere simplă, nu este nevoie să ungeți lanțurile sau angrenajele: reduceți costurile de uzură și întreținere ale pieselor mecanice.

Răspuns rapid și transmisie directă a puterii: timp de răspuns scurt și de frânare, experiență de conducere mai sensibilă.

Ușor de realizat control inteligent și frânare regenerativă: gestionarea eficientă a energiei este obținută prin intermediul sistemelor de control electronic pentru a îmbunătăți performanța de anduranță.

5. Zonele de aplicare
Roata motorului este utilizată pe scară largă în:
Biciclete electrice și motociclete electrice: lumină, ușor de instalat, eficiență ridicată și îmbunătățiți experiența călătoriei la distanță scurtă în orașe.

Vehicule electrice: în special vehiculele urbane, simplifică structura și îmbunătățesc răspunsul la energie.
Echipamente de automatizare industrială: roboți mici, AGV (vehicule ghidate automat) și alte câmpuri, deoarece sunt eficiente și compacte.

Dispozitivele mobile inteligente: cum ar fi scutere electrice, scaune cu rotile electrice etc., sunt ușor de integrat și de control.