모터 휠의 작업 원리 및 구조 분석

1. 모터 휠이란 무엇입니까?

모터 휠 일반적으로 중국어의 모터 휠 또는 허브 모터로 알려진 것은 휠 중앙에 전기 모터를 직접 설치하는 드라이브 시스템입니다. 엔진, 기어 박스, 구동 샤프트 및 차동과 같은 복잡한 기계 구조를 통해 전통적인 차량이 휠에 전력을 전달하는 방식과 다르지만 모터가 휠의 회전을 직접 구동 할 수 있습니다.

이 설계는 많은 기계적 변속기 부품을 절약하고 차량 구조를보다 간단하고 컴팩트하게 만들고 차량 전체의 무게를 줄이며 기계적 손실을 줄이며 전체 전송 효율을 향상시킬 수 있습니다. 동시에이 기술은 전기 자전거, 전기 오토바이 및 전기 자동차와 같은 광 및 중간 크기의 차량에 특히 적합하며 새로운 에너지 차량 기술의 혁신 및 적용을 촉진합니다.

2. 모터 휠의 작동 원리
전기 에너지를 기계 에너지로 변환합니다
모터 휠의 모터는 일반적으로 브러시리스 DC 모터 (BLDC) 또는 영구 자석 동기 모터 (PMSM)입니다. 배터리가 전자 제어 시스템을 통해 모터에 전원을 공급할 때, 전류는 고정자 와인딩을 통해 흐르면 회전 자기장을 생성합니다. 이 자기장은 로터의 영구 자석과 상호 작용하여 기계적 토크를 생성합니다.
자기장과 로터 사이의 상호 작용
로터는 일반적으로 고강도 영구 자기 재료로 만들어지며 휠 축의 중앙에 설치됩니다. 고정자 와인딩에 의해 생성 된 회전 자기장이 로터에서 작용할 때, 로터는 자기력에 의해 끌어와 회전하여 휠을 회전시킵니다. 이 과정은 모터가 휠을 직접 구동하여 전통적인 기계적 전송의 에너지 손실을 피하기 때문에 매우 효율적입니다.
토크는 휠을 직접 구동합니다
전통적인 차량은 기계적 마찰 및 효율 손실이있는 구동 샤프트 및 기어 박스와 같은 여러 메커니즘을 통해 전원을 전송해야합니다. 모터 휠 설계는 휠 내부의 모터를 직접 설치하고 모터의 토크는 휠의 회전 전력으로 직접 변환되어 전력 전송 효율과 응답 속도를 크게 향상시킵니다.
제어 시스템은 속도와 토크를 조정합니다
모터 컨트롤러는 차량의 가속 및 감속 요구 사항에 따라 공급 전류의 진폭과 주파수를 실시간으로 조정합니다. 모터의 속도와 토크를 정확하게 제어함으로써 차량의 부드러운 시작, 가속 및 제동이 보장됩니다. 동시에, 재생 제동을 달성 할 수 있으며 제동 에너지는 배터리로 공급되어 지구력을 향상시킬 수 있습니다.

3. 모터 휠의 구조
축차
로터는 모터의 회전 부분이며, 일반적으로 네오디뮴 철 붕소와 같은 고성능 영구 자석 재료로 만들어졌습니다. 이 영구 자석은 모터의 토크 생성의 핵심 인 안정적이고 강한 자기장을 생성합니다. 로터는 휠 축에 고정되어 모터 구동으로 회전하여 휠을 직접 회전시킵니다.
고정자
고정자는 휠 허브 내부에 설치된 고정 된 부품입니다. 고정자는 철 코어와 와인딩 코일로 구성됩니다. 전원이 켜진 후, 고정자 권선은 회전 자기장을 생성하여 로터 자기장과 상호 작용하여 구동력을 생성합니다. 고정자 설계에는 정밀도가 필요하며 권선은 안정적이고 효율적인 자기장을 보장하기 위해 균일하게 배열됩니다.
베어링 시스템
베어링은 로터와 휠의 정상 회전을지지하는 주요 기계적 구성 요소입니다. 고품질 베어링은 마찰을 줄이고 로터와 허브의 안정적인 작동을 보장하며 구동 중에 차량에 의해 생성 된 축 및 방사형 힘을 견딜 수있어 구동 시스템의 내구성과 신뢰성을 보장 할 수 있습니다.
바퀴통
허브는 모터 구성 요소를 전달할뿐만 아니라 휠의 기계적 부하를 갖습니다. 타이어 설치의 기본 구조입니다. 허브는 기계적 강도와 부식 저항이 우수해야하며 모터가 과열되는 것을 방지하기 위해 모터에 효과적인 열 소산 채널을 제공해야합니다.
센서 및 제어 장치
정확한 제어를 달성하기 위해 모터 휠에는 위치 센서 (예 : 홀 효과 센서) 및 온도 센서가 장착되어 있습니다. 위치 센서는 로터의 실시간 각도 및 속도를 감지하고 모터 컨트롤러에 공급하는 데 사용되며, 이에 따라 현재 단계와 진폭을 조정하여 정확한 속도 조절을 달성합니다. 온도 센서는 모터가 과열 및 손상을 방지합니다.

4. 모터 휠의 장점

소형 구조 및 공간 절약 : 복잡한 변속기 시스템이 제거되고 모터와 휠이 하나로 결합되고 차량 전체의 부피가 줄어 듭니다.

기계적 전송 손실 감소 및 효율 향상 : 변속기 체인 및 기어와 같은 중간 링크를 제거하여 마찰 및 에너지 손실이 줄어 듭니다.

간단한 유지 보수, 체인 또는 기어를 윤활 할 필요가 없습니다 : 기계 부품의 마모 및 유지 보수 비용을 줄입니다.

빠른 응답 및 직접 전력 전송 : 짧은 가속 및 제동 응답 시간,보다 민감한 운전 경험.

지능형 제어 및 재생 제동을 쉽게 달성하기 쉬운 : 전자 제어 시스템을 통해 효율적인 에너지 관리가 달성되어 지구력 성능을 향상시킵니다.

5. 응용 분야
모터 휠은 다음과 같이 널리 사용됩니다.
전기 자전거 및 전기 오토바이 : 가볍고 설치하기 쉽고 효율성이 높고 도시의 단거리 여행 경험을 향상시킵니다.

전기 자동차 : 특히 도시 마이크로 차량, 구조를 단순화하고 전력 대응을 향상시킵니다.
산업 자동화 장비 : 소형 로봇, AGV (자동 가이드 차량) 및 기타 필드는 효율적이고 컴팩트하기 때문에.

지능형 모바일 장치 : 전기 스쿠터, 전기 휠체어 등과 같은 통합 및 제어가 쉽습니다.