モーターホイールの作業原理と構造分析

1。モーターホイールとは何ですか？

モーターホイール 、一般的に中国語でモーターホイールまたはハブモーターとして知られているのは、ホイールの中央に電気モーターを直接取り付けるドライブシステムです。従来の車両は、エンジン、ギアボックス、駆動シャフト、ディファレンシャルなどの複雑な機械構造を介してホイールに電力を送信する方法とは異なりますが、モーターは車輪の回転を直接駆動できます。

この設計は、多くの機械的伝送部品を節約し、車両構造をよりシンプルでコンパクトにし、車両全体の重量を減らし、機械的損失を減らし、全体的な伝送効率を向上させることができます。同時に、この技術は、電気自転車、電気オートバイ、電気自動車などの軽量および中規模の車両に特に適しており、新しいエネルギー車両技術の革新と適用を促進します。

2。モーターホイールの作業原理
電気エネルギーを機械エネルギーに変換します
モーターホイールのモーターは、通常、ブラシレスDCモーター（BLDC）または永久磁石同期モーター（PMSM）です。バッテリーが電子制御システムを介してモーターに電力を供給すると、電流は固定子巻きを流れて回転磁場を生成します。この磁場は、ローター上の永久磁石と相互作用して、機械的なトルクを生成します。
磁場とローター間の相互作用
ローターは通常、高強度の永久磁性材料でできており、ホイール軸の中心に設置されています。固定子巻線によって生成される回転磁場がローターに作用すると、ローターは磁力によって引き付けられ、それと回転し、それによってホイールを運転して回転させます。このプロセスは、モーターがホイールを直接駆動し、従来の機械的伝達のエネルギー損失を回避するため、非常に効率的です。
トルクはホイールを直接駆動します
従来の車両は、機械的な摩擦と効率の損失を持つドライブシャフトやギアボックスなどの複数のメカニズムを介して電力を送信する必要があります。モーターホイールの設計により、モーターがホイール内に直接設置され、モーターのトルクがホイールの回転力に直接変換され、送電効率と応答速度が大幅に向上します。
制御システムは速度とトルクを調整します
モーターコントローラーは、車両の加速と減速要件に応じて、リアルタイムで電源電流の振幅と周波数を調整します。モーターの速度とトルクを正確に制御することにより、車両の滑らかなスタート、加速、ブレーキが保証されます。同時に、再生ブレーキを達成することができ、ブレーキエネルギーをバッテリーに戻して耐久性を改善することができます。

3。モーターホイールの構造
ローター
ローターはモーターの回転部分であり、通常はネオジム鉄ホウ素などの高性能の永久磁石材料でできています。これらの永久磁石は、モーターのトルク生成の鍵である安定した強い磁場を生成します。ローターはホイール軸に固定され、モーターの駆動で回転し、車輪を直接回転させます。
ステーター
ステーターは、ホイールハブ内に取り付けられた固定部品です。ステーターは、鉄のコアと巻きのコイルで構成されています。電源がオンになった後、固定子巻線は回転磁場を生成し、回転磁場と相互作用して駆動力を生成します。ステーターの設計には精度が必要であり、巻線は安定した効率的な磁場を確保するために均等に配置されています。
ベアリングシステム
ベアリングは、ローターとホイールの通常の回転をサポートする重要な機械的成分です。高品質のベアリングは、摩擦を減らし、ローターとハブの安定した動作を確保し、運転中に車両によって生成された軸方向および放射状の力に耐え、ドライブシステムの耐久性と信頼性を確保します。
ハブ
ハブにはモーターコンポーネントが搭載されているだけでなく、ホイールの機械的荷重も搭載されています。これは、タイヤ設置の基本構造です。ハブには、良好な機械的強度と腐食抵抗が必要であり、モーターの過熱を防ぐためにモーターに効果的な熱散逸チャネルを提供する必要があります。
センサーと制御ユニット
正確な制御を実現するために、モーターホイールには位置センサー（ホール効果センサーなど）と温度センサーが装備されています。位置センサーは、ローターのリアルタイム角度と速度を検出し、それをモーターコントローラーに送り返すために使用されます。これは、正確な速度調節を実現するために、電流位相と振幅を調整します。温度センサーは、モーターが過熱や損傷から保護します。

4.モーターホイールの利点

コンパクトな構造と空間節約：複雑な伝送システムが排除され、モーターとホイールが1つに結合され、車両全体の容積が減少します。

機械的透過損失の削減と効率の向上：トランスミッションチェーンやギアなどの中間リンクを排除することにより、摩擦とエネルギーの損失が減少します。

シンプルなメンテナンス、チェーンやギアを潤滑する必要はありません。機械部品の摩耗とメンテナンスコストを削減します。

速い応答と直接的な送電：短い加速とブレーキ応答時間、より敏感な運転体験。

インテリジェントな制御と再生ブレーキを簡単に実現する：効率的なエネルギー管理は、耐久性のパフォーマンスを向上させるために電子制御システムを通じて達成されます。

5。アプリケーション領域
モーターホイールは：で広く使用されています：
電気自転車と電気オートバイ：都市での短距離旅行の体験を改善する、軽く、簡単に設置できる、効率が高く、改善されます。

電気自動車：特に都市部のマイクロ車両は、構造を簡素化し、電力応答を改善します。
産業用自動車機器：小型ロボット、AGV（自動誘導車両）およびその他のフィールドは、効率的でコンパクトであるためです。

インテリジェントなモバイルデバイス：電動スクーター、電気車椅子など、統合して制御しやすい。