轮毂电机说白了,就是把电动机藏进轮胎里头去,直接使唤轮子转起来。跟以前那种发动机配变速箱再连传动轴的路子比起来,它少了好多乱七八糟的零件,让车子更紧凑、干活也更有劲。咱们这次就拿那个叫分数槽集中绕组的外转子轮毂电机做例子,给大伙儿把它里头的构造和咋回事捋一捋。 先看定子这块儿,51个牙齿在铁芯上排得整整齐齐。每个牙顶头上都缠着一圈独立的线。这种“多牙少槽”的设计既保证了磁通量均匀,又给集中绕线腾出来了足够的地方。因为所有线圈的间距都定死了为1,变成了三相集中绕组。这么一来,电线变短了,铜就省了不少,热也少生了;嵌线的工序也不复杂了,电机和生产的效率都上来了。图2就是还没把线全缠好的样子,好让大家看看牙齿跟线是咋搭配的。 再瞅瞅转子。磁轭上贴着46块径向充磁的磁铁。相邻的磁极N-S反着排,形成了一强一弱交替的磁场。定子那边一通电,磁场跟磁极一作用,就有劲儿推着轮子转了。磁轭跟端盖合起来弄成个密封壳子,既不让灰尘进到里面去,也能抗住高速转时的离心力。 壳体通过法兰直接安在轮毂轴承外圈上头,端盖也卡在自己的轴承外圈上。这样一来就有了双轴承的支撑结构,高速跑的时候也能找准方向不晃荡。 散热方面主要靠那一圈环形水道和外面的水泵。冷却液从主轴中间进去流过去把热带走。水泵不停给劲儿推着流不让堵也不让烫。 主轴里头留了个孔,好让电缆、水管还有信号线一块儿穿过去不走回头路。轮毂轴承和端盖轴承分别托着定子和转子的重量和转动方向。 组装的活儿也是先装定子后装转子:先把铁芯放进架子里绕好线接好电;再把转子磁轭塞进去把磁铁贴牢;最后把整套转子通过法兰装进轮毂轴承上再扣上端盖;把轮胎套上去就完事了。 这外转子直接跟轮毂连在一块儿动不需要减速器。为了省电转速通常控制在1000到1500转每分钟左右。这种低速的玩法好处有两点:一是不用减速箱车身就短了不少;二是浪费的能量少了实测出来的效率能飙到95%。 往后看的话随着材料和电力电子的进步这种电机往高功率密度、高转速还有安静的方向跑。碳化硅的模块、扁线绕组还有油冷技术都用上了以后能把体积砍小三成、动力提高五成。 可以想见以后的电动车劲儿会更大跑得更稳也更安静啦!