Princip rada i strukturna analiza motoričkog kotača

1. Što je motorni kotač?

Motorno kotač , Obično poznat kao motorni kotač ili motor s glavčinom na kineskom, pogon je koji izravno ugrađuje električni motor u sredini kotača. Razlikuje se od načina na koji tradicionalna vozila prenose snagu na kotače kroz složene mehaničke strukture poput motora, mjenjača, pogonskih osovina i diferencijala, ali omogućuje motoru da izravno pokreće rotaciju kotača.

Ovaj dizajn može uštedjeti puno mehaničkih dijelova prijenosa, učiniti strukturu vozila jednostavnijom i kompaktnom, smanjiti težinu cijelog vozila, smanjiti mehaničke gubitke i poboljšati ukupnu učinkovitost prijenosa. Istodobno, ova je tehnologija posebno prikladna za lagana i srednja vozila poput električnih bicikala, električnih motocikala i električnih vozila, te promiče inovaciju i primjenu nove tehnologije energetskog vozila.

2. Princip rada motornog kotača
Pretvaranje električne energije u mehaničku energiju
Motor u kotaču motora obično je istosmjerni motor bez četkice (BLDC) ili stalni sinkroni motor magneta (PMSM). Kad baterija isporučuje napajanje motorom kroz elektronički upravljački sustav, struja teče kroz namota statora kako bi se stvorila rotirajuće magnetsko polje. Ovo magnetsko polje djeluje s trajnim magnetima na rotoru kako bi se stvorio mehanički moment.
Interakcija između magnetskog polja i rotora
Rotor je obično izrađen od stalnog magnetskog materijala visoke čvrstoće i instaliran je u sredini osi kotača. Kad rotirajuće magnetsko polje stvoreno namotama statora djeluje na rotor, rotor će privući magnetsku silu i okretati se s njim, čime se vozi kotač da se okreće. Ovaj je postupak vrlo učinkovit jer motor izravno vozi kotač, izbjegavajući gubitak energije u tradicionalnom mehaničkom prijenosu.
Zakretni moment izravno vozi kotač
Tradicionalna vozila moraju prenositi snagu kroz više mehanizama kao što su pogonska osovina i mjenjača, koji imaju mehaničko trenje i gubitke učinkovitosti. Dizajn kotača motora izravno ugrađuje motor unutar kotača, a moment motora izravno se pretvara u rotacijsku snagu kotača, uvelike poboljšavajući učinkovitost prijenosa napajanja i brzinu odziva.
Upravljački sustav podešava brzinu i okretni moment
Motorni regulator podešava amplitudu i učestalost opskrbne struje u stvarnom vremenu prema zahtjevima ubrzanja i usporavanja vozila. Precizno kontrolirajući brzinu i okretni moment motora, zajamčeno je glatko pokretanje, ubrzanje i kočenje vozila. Istodobno se može postići regenerativno kočenje, a energija kočenja može se vratiti u bateriju kako bi se poboljšala izdržljivost.

3. Struktura motornog kotača
Rotor
Rotor je rotirajući dio motora, obično izrađen od stalnih magnetnih materijala visokih performansi, poput neodimijskog željeznog bora. Ovi trajni magneti proizvode stabilno i snažno magnetsko polje, što je ključ za stvaranje momenta motora. Rotor je pričvršćen na osi kotača i okreće se pogonom motora, izravno vozi kotač da se okreće.
Stator
Stator je fiksni dio instaliran unutar glavčine kotača. Stator se sastoji od željezne jezgre i zavojnice. Nakon uključivanja snage, namota statora stvara rotirajuće magnetsko polje koje djeluje s magnetskim poljem rotora kako bi se stvorila pokretačka sila. Dizajn statora zahtijeva preciznost, a namoti su ravnomjerno raspoređeni kako bi se osiguralo stabilno i učinkovito magnetsko polje.
Sustav ležaja
Ležaji su ključni mehanički komponenti koje podržavaju normalnu rotaciju rotora i kotača. Visokokvalitetni ležajevi mogu smanjiti trenje, osigurati stabilan rad rotora i čvorišta i izdržati aksijalne i radijalne sile koje je vozilo generirano tijekom vožnje, osiguravajući trajnost i pouzdanost pogonskog sustava.
Središte
Hub ne samo da nosi komponente motora, već također nosi mehaničko opterećenje kotača. To je osnovna struktura za ugradnju guma. HUB mora imati dobru mehaničku čvrstoću i otpornost na koroziju, a također osigurati učinkovit kanal disipacije topline za motor kako bi se spriječilo pregrijavanje motora.
Senzori i upravljačke jedinice
Da bi se postigla precizna kontrola, motorni kotač opremljen je senzorima položaja (poput senzora Hall Effect -a) i temperaturnim senzorima. Senzor položaja koristi se za otkrivanje kuta u stvarnom vremenu i brzine rotora i dovođenje natrag u regulator motora, koji u skladu s tim prilagođava trenutnu fazu i amplitudu kako bi se postigla precizna regulacija brzine. Senzor temperature štiti motor od pregrijavanja i oštećenja.

4. Prednosti motornog kotača

Kompaktna struktura i ušteda prostora: Složeni sustav prijenosa je eliminirano, motor i kotač se kombiniraju u jedan, a volumen cijelog vozila je smanjen.

Smanjenje mehaničkih gubitaka prijenosa i poboljšanja učinkovitosti: Friranje i gubitak energije smanjuju se uklanjanjem intermedijarnih veza poput lanaca prijenosa i zupčanika.

Jednostavno održavanje, nema potrebe za podmazivanjem lanaca ili zupčanika: smanjite troškove trošenja i održavanja mehaničkih dijelova.

Brzi odgovor i izravni prijenos snage: kratko vrijeme ubrzanja i kočenja, osjetljivije iskustvo vožnje.

Jednostavno postizanje inteligentne kontrole i regenerativnog kočenja: Učinkovito upravljanje energijom postiže se elektroničkim upravljačkim sustavima radi poboljšanja performansi izdržljivosti.

5. Područja primjene
Motorni kotač se široko koristi u:
Električni bicikli i električni motocikli: lagani, jednostavni za ugradnju, visoka učinkovitost i poboljšati iskustvo putovanja na kratkim udaljenostima u gradovima.

Električna vozila: Posebno urbana mikro vozila, pojednostavite strukturu i poboljšavaju napajanje.
Oprema za industrijsku automatizaciju: mali roboti, AGV (automatska vođena vozila) i druga polja, jer su učinkoviti i kompaktni.

Inteligentni mobilni uređaji: poput električnih skutera, električnih invalidskih kolica itd., Jednostavno se integriraju i kontroliraju.