李梦琪

江苏大学汽车与交通工程学院

轮毂驱动电机结构设计

李梦琪

江苏大学汽车与交通工程学院

轮毂电机具有结构简单、传动效率高等特点，已在电动汽车上得到应用。分析了现有轮毂电机驱动的结构特点，根据某一款车型的性能要求，综合考虑电机尺寸与轮毂的连接特点和布局，设计出满足电动汽车性能要求、结构合理的轮毂驱动电机，运用电机设计软件Ansoft/RMxprt分析所设计电机的性能，结果表明，所设计的电机结构合理、性能满足要求。

轮毂电机；结构设计；性能分析

1 轮毂电机的设计

1.1 轮毂电机的类型及驱动方式

轮毂电机作为整车的动力源，它的输出性能直接决定了整车的动力。目前，电动汽车用电动机主要有异步电动机(IM)、永磁无刷电动机(PMBLM)和开关磁阻电动机(SRM)、横向磁场电机(TFPM)等四类[2]。其中，永磁无刷电机将是电动汽车的最佳选择，而横向磁场电机则因其能量密度高、适合低速大转矩场合等特点，将成为直接驱动式电动汽车的首选部件。因此，本轮毂电机采用外转子直驱型永磁无刷直流电机。

1.2 轮毂电机的性能要求

从获得尽可能高的平均行驶速度观点出发，汽车的动力性主要可由三方面的指标来评定，即汽车的最高车速Vmax，汽车的加速时间t，汽车的最大爬坡度i[4]。max

所设计的轮毂驱动电机满足以下动力性要求：

①工况1：车辆以最高车速vmax=120km/h行驶，单个电机轮毂的最高转速nmax及峰值功率pmax1需满足最高车速要求。

②工况2：爬坡度为20%，以爬坡速度vp=20km/h爬坡，单个电机最大转矩Tmax1需满足爬坡度要求。……