輪轂電機(jī)的原理與結(jié)構(gòu)

一、輪轂電機(jī)的工作原理

輪轂電機(jī)是電機(jī)嵌在車(chē)輪轱轆里，定子固定在輪胎上，轉(zhuǎn)子固定在車(chē)軸上，一通電則定轉(zhuǎn)子相對(duì)運(yùn)動(dòng)。電子換相器(開(kāi)關(guān)電路)根據(jù)位置傳感器信號(hào)，控制定子繞組通電順序和時(shí)間，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。

二、輪轂電機(jī)的結(jié)構(gòu)

1、定子鐵心

定子鐵心是電機(jī)磁路的一部分，并在其上放置定子繞組。一般由0.35~0.5毫米厚表面具有絕緣層的硅鋼片沖制、疊壓而成，在鐵心的內(nèi)圓沖有均勻分布的槽，用以嵌放定子繞組。

• 半閉口型槽：電動(dòng)機(jī)的效率和功率因數(shù)較高，但繞組嵌線(xiàn)和絕緣都較困難。一般用于小型低壓電機(jī)中。
  
• 半開(kāi)口型槽：可嵌放成型繞組，一般用于大型、中型低壓電機(jī)。所謂成型繞組即繞組可事先經(jīng)過(guò)絕緣處理后再放入槽內(nèi)。
  
• 開(kāi)口型槽：用以嵌放成型繞組，絕緣方法方便，主要用在高壓電機(jī)中。
  

2、定子繞組

定子繞組是電動(dòng)機(jī)的電路部分，通入三相交流電，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。由三個(gè)在空間互隔120°電角度、隊(duì)稱(chēng)排列的結(jié)構(gòu)完全相同繞組連接而成，這些繞組的各個(gè)線(xiàn)圈按一定規(guī)律分別嵌放在定子各槽內(nèi)，保證繞組的各導(dǎo)電部分與鐵心間的可靠絕緣以及繞組本身間的可靠絕緣。

• 對(duì)地絕緣：定子繞組整體與定子鐵心間的絕緣。
  
• 相間絕緣：各相定子繞組間的絕緣。
  
• 匝間絕緣：每相定子繞組各線(xiàn)匝間的絕緣。
  

3、機(jī)座

機(jī)座通常為鑄鐵件，大型異步電動(dòng)機(jī)機(jī)座一般用鋼板焊成，微型電動(dòng)機(jī)的機(jī)座采用鑄鋁件，固定定子鐵心與前后端蓋以支撐轉(zhuǎn)子，并起防護(hù)、散熱等作用。封閉式電機(jī)的機(jī)座外面有散熱筋以增加散熱面積，防護(hù)式電機(jī)的機(jī)座兩端端蓋開(kāi)有通風(fēng)孔，使電動(dòng)機(jī)內(nèi)外的空氣可直接對(duì)流，以利于散熱。

4、轉(zhuǎn)子鐵心

三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子鐵心作為電機(jī)磁路的一部分以及在鐵心槽內(nèi)放置轉(zhuǎn)子繞組，所用材料與定子一樣，由0.5毫米厚的硅鋼片沖制、疊壓而成。硅鋼片外圓沖有均勻分布的孔，用來(lái)安置轉(zhuǎn)子繞組，通常用定子鐵心沖落后的硅鋼片內(nèi)圓來(lái)沖制轉(zhuǎn)子鐵心。一般小型異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子鐵心直接壓裝在轉(zhuǎn)軸上，大、中型異步電動(dòng)機(jī)(轉(zhuǎn)子直徑在300~400毫米以上)的轉(zhuǎn)子鐵心則借助與轉(zhuǎn)子支架壓在轉(zhuǎn)軸上。

5、轉(zhuǎn)子繞組

三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子繞組切割定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)及電流，并形成電磁轉(zhuǎn)矩而使電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)。分為鼠籠式轉(zhuǎn)子和繞線(xiàn)式轉(zhuǎn)子，繞線(xiàn)式電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，應(yīng)用不如鼠籠式電動(dòng)機(jī)廣泛，但通過(guò)集流環(huán)和電刷在轉(zhuǎn)子繞組回路中串入附加電阻等元件，用以改善異步電動(dòng)機(jī)的起、制動(dòng)性能及調(diào)速性能，故在要求一定范圍內(nèi)進(jìn)行平滑調(diào)速的設(shè)備，如吊車(chē)、電梯、空氣壓縮機(jī)等上面采用。

• 鼠籠式轉(zhuǎn)子：轉(zhuǎn)子繞組由插入轉(zhuǎn)子槽中的多根導(dǎo)條和兩個(gè)環(huán)行的端環(huán)組成。若去掉轉(zhuǎn)子鐵心，整個(gè)繞組的外形像一個(gè)鼠籠，故稱(chēng)籠型繞組。小型籠型電動(dòng)機(jī)采用鑄鋁轉(zhuǎn)子繞組，對(duì)于100KW以上的電動(dòng)機(jī)采用銅條和銅端環(huán)焊接而成。
  
• 繞線(xiàn)式轉(zhuǎn)子：繞線(xiàn)轉(zhuǎn)子繞組與定子繞組相似，也是一個(gè)對(duì)稱(chēng)的三相繞組，一般接成星形，三個(gè)出線(xiàn)頭接到轉(zhuǎn)軸的三個(gè)集流環(huán)上，再通過(guò)電刷與外電路聯(lián)接。
  

6、相異步電動(dòng)機(jī)的其它附件

• 端蓋：支撐作用。
  
• 軸承：連接轉(zhuǎn)動(dòng)部分與不動(dòng)部分。
  
• 軸承端蓋：保護(hù)軸承。
  
• 風(fēng)扇：冷卻電動(dòng)機(jī)。