浅谈新能源汽车轮毂电机
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摘要：近年来，随着科学技术的不断发展，石油能源的开采量也愈来愈大。因此，石油能源已经面临着匮乏与枯竭的问题我国现阶段的汽车大多数都是以燃烧石油能源为动力，排放的尾气成了环境的污染。针对于此问题，新能源汽车已经成为了行业的必然趋势。其中，新能源汽车的轮毂电机是保证新能源汽车性能的关键。
关键词：新能有汽车;轮毂电机;发展趋势
中图分类号：U469.72 文献识别码：A 文章编号：1001-828X（2019）018-0385-01
汽车工业的发展与能源、环境问题密切相关。传统模式下汽车的动力来源离不开石油能源，而以石油燃料作为动力的汽车会产生大量的汽车尾气，造成了环境的污染。因此，新能源汽车的出现已经成为了汽车行业的必然趋势。目前，新能源汽车分为三类，分别为纯电动汽车、混合电动汽车以及燃料电池汽车，通过电力以及部分的化石燃料进行汽车的动力支撑，有效的减轻了汽车尾气产生的污染问题。为了发展新能源汽车，汽车的电机作为电动汽车的心脏，提升其技术十分重要。
一、电机技术与驱动方式
1.电机技术
汽车的驱动电机区别于一般的工业电机，具有调速范围广、后备功率高、工作效率高、启动转矩大等特点。除此之外，汽车的驱动电机还要求其可靠性高、成本低、结构以及维护简单、耐高温、耐潮湿并且适合大规模的生产。对于汽车电机来说，目前有三种形式，分别为永磁同步电动机、异步电动机、开关磁阻电动机。其中，永磁电机相对而言功率大、工作效率高、便于维护，成为了汽车制造的主流技术。随着新能源汽车的出现，永磁电机将会迎来高效的发展，逐渐趋近于高效率、高性能、高功率、高性价比的形式。除此之外，新能源汽车的驱动电机也逐渐趋向于数字化、集成化与永磁化。
2.驱动方式
目前，电机的驱动方式有两种，分别为集中电机与轮毂电机。集中电机驱动的原理是以内燃机为基础，但是以集中电机代替了内燃机，和变速系统、转动系统相连接。以集中电机进行驱动的汽车的最大程度的保留了原本的车型，仅对动力系统进行了更换，从而将传统的内燃机汽车改造成电动汽车，实现了汽车能源的清洁化，保证了环境的质量问题。轮毂电机驱动的原理就是在车轮的轮毂内安装电机，将传输转矩直接传输到车轮，从而提高了车体的利用率。轮毂电机主要采用永磁材料，以此来保证汽车的运行效率。
二、轮毂电机的驱动方式
一般来说，轮毂电机的驱动方式分为两种，分别为减速式轮毂电机以及直接驱动式轮毂电机。减速式輪毂电机采用内转子的结构，汽车的动力输出相对稳定。通过行星齿轮或磁齿轮这两种减速机构可以实现轮毂电机在高速旋转的状态下进行减速操作。除此之外，减速式轮毂电机成本低、运行效率高、尺寸与质量也相对较小。但是由于齿轮在电机工作过程中易受到磨损，因此会导致其寿命低、以发生故障，其发生故障时维修费用相对较高。另外，减速式轮毂电机的散热性能较差，产生的噪音相对较大。直接驱动式轮毂电机采用外转子结构，其动态响应迅速，工作效率高。与减速式轮毂电机相比其具有较强的优势，直接驱动式轮毂电机使用时间较长、不易发生故障，如果发生故障其维修费用也相对较低。但是，这种轮毂电机尺寸与质量相对较大，成本也相对较高。
三、轮毂电机技术特点
1.直流电机
对于直流电机而言，其控制技术相对成熟。通常情况下，直流电机都是通过电枢控制以及弱磁控制来实现对转速的控制。在恒转矩区利用电枢控制实现转矩的平稳，在恒功率区则采用弱磁控制达到转速较高的状态。但是，直流电机在进行机械换向时通常通过电刷来进行，由此导致了电刷磨损速度相对较快，维护成本较高。除此之外，在进行机械换向时会产生火花，导致了电机的运行速度受到限制，且电机体积大、制造成本高。因此，一般来说轮毂电机不采用直流电机。
2.异步电机
对于异步电机而言，其优势十分明显。异步电机结构简单、成本较低、运行稳定、噪音低、转速高。但是异步电机也同样存在着一些问题，例如异步电机的调速性能相对较差，电机的效率较低，并且异步电机运行的电路较为复杂等，种种原因导致轮毂电机一般也不会采用异步电机进行工作。
3.永磁同步电机
永磁同步电机利用电子换向器代替了直流电机中的机械换向器，成功的解决的电刷磨损的问题。同时，永磁同步电机根据转子永磁体的安装方式分为表面式与内置式，前者多用于低速电机，后者则用于高速电机上。永磁电机的优势在于其控制精度高、功率密度大、转动惯量小且噪音低。除此之外，实现了弱磁调速，恒功率运行范围扩大，是轮毂电机的首选电机。
4.开关磁阻电机
开关磁阻电机也可以作为轮毂电机。对于其结构只在定子上装有集中励磁绕组，在交流电的作用下实现开关模式。开关磁阻电机功效高、功率密度大、结构简单，并且其控制相对容易，调速范围广。但是电机在开关模式下工作，由于电流波动较大致使噪声的产生，同样用于电流的波动，为了保证其正常工作需要安装电流检测器。
四、结语
随着科学技术的不断发展，新能源汽车是未来汽车行业发展的趋势。对于新能源汽车的驱动方式而言，轮毂电机驱动成为了主流的驱动方式。轮毂电机驱动的优势相对明显，其机械传动系统更为简单，控制相对灵活。因此，只有不断提升轮毂电机技术才能够有效的提升新能源汽车行业的发展，从而推动人类文明的进步。
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