หลักการทำงานและการวิเคราะห์โครงสร้างของล้อมอเตอร์

1. ล้อมอเตอร์คืออะไร?

ล้อมอเตอร์ ที่รู้จักกันทั่วไปว่าเป็นล้อมอเตอร์หรือมอเตอร์ฮับในภาษาจีนเป็นระบบขับเคลื่อนที่ติดตั้งมอเตอร์ไฟฟ้าตรงกลางล้อ มันแตกต่างจากวิธีที่ยานพาหนะแบบดั้งเดิมส่งพลังงานไปยังล้อผ่านโครงสร้างเชิงกลที่ซับซ้อนเช่นเครื่องยนต์, กระปุกเกียร์, เพลาขับและส่วนต่าง แต่ช่วยให้มอเตอร์ขับเคลื่อนการหมุนของล้อโดยตรง

การออกแบบนี้สามารถประหยัดชิ้นส่วนเกียร์เชิงกลจำนวนมากทำให้โครงสร้างยานพาหนะง่ายขึ้นและกะทัดรัดมากขึ้นลดน้ำหนักของยานพาหนะทั้งหมดลดการสูญเสียเชิงกลและปรับปรุงประสิทธิภาพการส่งผ่านโดยรวม ในขณะเดียวกันเทคโนโลยีนี้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับยานพาหนะขนาดกลางและขนาดกลางเช่นจักรยานไฟฟ้ามอเตอร์ไซค์ไฟฟ้าและยานพาหนะไฟฟ้าและส่งเสริมนวัตกรรมและการประยุกต์ใช้เทคโนโลยียานพาหนะพลังงานใหม่

2. หลักการทำงานของล้อมอเตอร์
การแปลงพลังงานไฟฟ้าเป็นพลังงานเชิงกล
มอเตอร์ในล้อมอเตอร์มักจะเป็นมอเตอร์ DC แบบไร้แปรง (BLDC) หรือมอเตอร์แบบซิงโครนัสแม่เหล็กถาวร (PMSM) เมื่อแบตเตอรี่จ่ายพลังงานให้กับมอเตอร์ผ่านระบบควบคุมอิเล็กทรอนิกส์กระแสไหลผ่านสเตเตอร์ที่คดเคี้ยวเพื่อสร้างสนามแม่เหล็กหมุน สนามแม่เหล็กนี้มีปฏิสัมพันธ์กับแม่เหล็กถาวรบนโรเตอร์เพื่อสร้างแรงบิดเชิงกล
ปฏิสัมพันธ์ระหว่างสนามแม่เหล็กและโรเตอร์
โรเตอร์มักจะทำจากวัสดุแม่เหล็กถาวรที่มีความแข็งแรงสูงและติดตั้งที่กึ่งกลางของแกนล้อ เมื่อสนามแม่เหล็กหมุนที่สร้างขึ้นโดยสเตเตอร์ที่คดเคี้ยวทำหน้าที่บนโรเตอร์โรเตอร์จะถูกดึงดูดด้วยแรงแม่เหล็กและหมุนไปด้วยดังนั้นจึงขับรถหมุน กระบวนการนี้มีประสิทธิภาพมากเนื่องจากมอเตอร์ขับเคลื่อนล้อโดยตรงหลีกเลี่ยงการสูญเสียพลังงานในการส่งผ่านเชิงกลแบบดั้งเดิม
แรงบิดขับเคลื่อนล้อโดยตรง
ยานพาหนะแบบดั้งเดิมจำเป็นต้องส่งพลังงานผ่านกลไกหลายอย่างเช่นเพลาขับและกระปุกเกียร์ซึ่งมีแรงเสียดทานเชิงกลและการสูญเสียประสิทธิภาพ การออกแบบล้อมอเตอร์ติดตั้งมอเตอร์ภายในล้อโดยตรงและแรงบิดของมอเตอร์จะถูกแปลงเป็นพลังงานการหมุนของล้อโดยตรงปรับปรุงประสิทธิภาพการส่งกำลังและความเร็วในการตอบสนองอย่างมาก
ระบบควบคุมปรับความเร็วและแรงบิด
ตัวควบคุมมอเตอร์ปรับความกว้างและความถี่ของกระแสไฟในเวลาจริงตามข้อกำหนดการเร่งความเร็วและการชะลอตัวของยานพาหนะ โดยการควบคุมความเร็วและแรงบิดของมอเตอร์อย่างแม่นยำการเริ่มต้นที่ราบรื่นการเร่งความเร็วและการเบรกของยานพาหนะจะรับประกันได้ ในเวลาเดียวกันสามารถใช้การเบรกแบบปฏิรูปได้และพลังงานเบรกสามารถป้อนกลับไปยังแบตเตอรี่เพื่อปรับปรุงความอดทน

3. โครงสร้างของล้อมอเตอร์
ใบพัด
โรเตอร์เป็นส่วนที่หมุนได้ของมอเตอร์ซึ่งมักจะทำจากวัสดุแม่เหล็กถาวรประสิทธิภาพสูงเช่นโบรอนเหล็กนีโอไดเมียม แม่เหล็กถาวรเหล่านี้สร้างสนามแม่เหล็กที่มั่นคงและแข็งแกร่งซึ่งเป็นกุญแจสำคัญในการสร้างแรงบิดของมอเตอร์ โรเตอร์จับจ้องไปที่แกนล้อและหมุนด้วยไดรฟ์ของมอเตอร์ขับเคลื่อนล้อเพื่อหมุนโดยตรง
สเตเตอร์
สเตเตอร์เป็นชิ้นส่วนคงที่ที่ติดตั้งไว้ในฮับล้อ สเตเตอร์ประกอบด้วยแกนเหล็กและขดลวดที่คดเคี้ยว หลังจากเปิดเครื่องแล้วสเตเตอร์ที่คดเคี้ยวจะสร้างสนามแม่เหล็กหมุนซึ่งโต้ตอบกับสนามแม่เหล็กโรเตอร์เพื่อสร้างแรงผลักดัน การออกแบบสเตเตอร์ต้องการความแม่นยำและขดลวดจะถูกจัดเรียงอย่างสม่ำเสมอเพื่อให้แน่ใจว่าสนามแม่เหล็กที่มั่นคงและมีประสิทธิภาพ
ระบบแบริ่ง
ตลับลูกปืนเป็นส่วนประกอบเชิงกลที่สำคัญที่รองรับการหมุนปกติของโรเตอร์และล้อ ตลับลูกปืนคุณภาพสูงสามารถลดแรงเสียดทานได้ตรวจสอบให้แน่ใจว่าการทำงานที่มั่นคงของโรเตอร์และฮับและทนต่อแรงตามแนวแกนและรัศมีที่เกิดขึ้นจากยานพาหนะในระหว่างการขับขี่เพื่อให้มั่นใจถึงความทนทานและความน่าเชื่อถือของระบบขับเคลื่อน
ศูนย์กลาง
ฮับไม่เพียง แต่ถือส่วนประกอบมอเตอร์เท่านั้น แต่ยังมีภาระทางกลของล้อด้วย มันเป็นโครงสร้างพื้นฐานสำหรับการติดตั้งยาง ฮับจะต้องมีความแข็งแรงเชิงกลและความต้านทานการกัดกร่อนที่ดีและยังให้ช่องความร้อนที่มีประสิทธิภาพสำหรับมอเตอร์เพื่อป้องกันไม่ให้มอเตอร์ร้อนเกินไป
เซ็นเซอร์และหน่วยควบคุม
เพื่อให้ได้การควบคุมที่แม่นยำล้อมอเตอร์จะติดตั้งเซ็นเซอร์ตำแหน่ง (เช่นเซ็นเซอร์เอฟเฟกต์ฮอลล์) และเซ็นเซอร์อุณหภูมิ เซ็นเซอร์ตำแหน่งใช้ในการตรวจจับมุมเรียลไทม์และความเร็วของโรเตอร์และป้อนกลับไปยังตัวควบคุมมอเตอร์ซึ่งปรับเฟสปัจจุบันและแอมพลิจูดตามลำดับเพื่อให้ได้การควบคุมความเร็วที่แม่นยำ เซ็นเซอร์อุณหภูมิช่วยป้องกันมอเตอร์จากความร้อนสูงเกินไปและความเสียหาย

4. ข้อดีของล้อมอเตอร์

โครงสร้างขนาดกะทัดรัดและการประหยัดพื้นที่: ระบบส่งกำลังที่ซับซ้อนถูกกำจัดมอเตอร์และล้อจะรวมกันเป็นหนึ่งเดียวและปริมาณของยานพาหนะทั้งหมดจะลดลง

การลดการสูญเสียการส่งผ่านทางกลและการปรับปรุงประสิทธิภาพ: การเสียแรงเสียดทานและการสูญเสียพลังงานจะลดลงโดยการกำจัดการเชื่อมโยงระดับกลางเช่นห่วงโซ่การส่งและเกียร์

การบำรุงรักษาอย่างง่ายไม่จำเป็นต้องหล่อลื่นโซ่หรือเกียร์: ลดค่าใช้จ่ายในการสึกหรอและการบำรุงรักษาของชิ้นส่วนเครื่องจักรกล

การตอบสนองที่รวดเร็วและการส่งพลังงานโดยตรง: การเร่งความเร็วระยะสั้นและเวลาตอบสนองเบรกประสบการณ์การขับขี่ที่ละเอียดอ่อนมากขึ้น

ง่ายต่อการควบคุมอัจฉริยะและการเบรกแบบปฏิรูป: การจัดการพลังงานที่มีประสิทธิภาพทำได้ผ่านระบบควบคุมอิเล็กทรอนิกส์เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพความอดทน

5. พื้นที่แอปพลิเคชัน
ล้อมอเตอร์ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายใน:
จักรยานไฟฟ้าและมอเตอร์ไซค์ไฟฟ้า: เบาติดตั้งง่ายมีประสิทธิภาพสูงและปรับปรุงประสบการณ์การเดินทางระยะสั้นในเมือง

ยานพาหนะไฟฟ้า: โดยเฉพาะยานพาหนะขนาดเล็กในเมืองทำให้โครงสร้างง่ายขึ้นและปรับปรุงการตอบสนองต่อพลังงาน
อุปกรณ์อัตโนมัติอุตสาหกรรม: หุ่นยนต์ขนาดเล็ก, AGV (ยานพาหนะนำทางอัตโนมัติ) และสาขาอื่น ๆ เพราะมีประสิทธิภาพและกะทัดรัด

อุปกรณ์มือถืออัจฉริยะ: เช่นสกูตเตอร์ไฟฟ้า, เก้าอี้ล้อเลื่อนไฟฟ้า ฯลฯ นั้นง่ายต่อการรวมและควบคุม