轮毂电机实验

1 引言

全世界的汽车保有量和使用量巨大，而且增长迅速。21世纪，人类将面临严峻的能源和环境挑战，研究开发节能、环保和安全的汽车是实现交通可持续发展的必由之路。其中，电动汽车以其在使用过程超低排放/零排放、能源利用多元化和高效化、便于实现智能化控制等方面的技术优势备受重视，呈现加速发展态势。在电动汽车诸多电力驱动系统型式中，采用轮毂电机系统的动力系统结构型式正日益成为发展方向，而轮毂电机系统作为关键总成成为电动汽车领域的研究重点和研究热点。本文在综合大量文献的基础上，针对轮毂电机系统的研究进展进行了综合分析。论文阐述了轮毂电机系统的概念，回顾了轮毂电机及其在电动汽车上研究和应用历史，对比分析轮毂电机的结构型式、电机应用类型以及性能特点，在剖析轮毂电机驱动系统结构型式对整车性能的积极和消极影响的基础上总结出轮毂电机系统的设计开发的关键技术问题。

2 轮毂电机系统的概念与应用领域

轮毂电机系统是本文提出的概念。通常，人们称其为轮毂电机，也有的研究者称其为轮式电机、车轮电机或者电动轮，英文名称以“in-wheel motor”居多，也有称“wheel motor”和“wheel direct drive motors”的。实际上，以上称谓严格来说都

文章要点：

轮毂电机驱动研发历史较长，在特种商用车上已经得到不少应用 轮毂电机可以轻易实现四驱，动力效率高，车辆结构也得到简化，有广泛的发展前景

限于制动、密封、平顺性等方面的缺陷，轮毂电机尚未在电动汽车上普及 新能源车现在已经成为汽车行业颇具前瞻性的领域，而新能源车型的驱动技术和传统内燃机汽车有着不小的区别，而其中有一类驱动技术有着很大的发展前景，这就是轮毂电机技术，它和传统的动力系统有何区别呢？它有哪些优点和缺点呢？下面就来看看轮毂电机技术到底有哪些独到之处。

采用轮毂电机技术的福特F-150将此前的所有传动部件通通舍弃不用 笔者注：轮毂严格意义上讲仅指与传动轴连接的法兰、轴承座等部分，不过轮毂这一名词对于普通用户目前更多指的是轮圈，下文中涉及的轮毂一词将涵盖狭义的轮毂和轮圈两部分。 轮毂电机技术简介

轮毂电机技术又称车轮内装电机技术，它的最大特点就是将动力、传动和制动装臵都整合到轮毂内，因此将电动车辆的机械部分大大简化。轮毂电机技术并非新生事物，早在1900年，保时捷就首先制造出了前轮装备轮毂电机的电动汽车，在20世纪70年代，这一技术在矿山运输车等领域得到应用。

而对于乘用车所用的轮毂电机，日系厂商对于此项技术研

文章要点：

轮毂电机驱动研发历史较长，在特种商用车上已经得到不少应用 轮毂电机可以轻易实现四驱，动力效率高，车辆结构也得到简化，有广泛的发展前景

限于制动、密封、平顺性等方面的缺陷，轮毂电机尚未在电动汽车上普及 新能源车现在已经成为汽车行业颇具前瞻性的领域，而新能源车型的驱动技术和传统内燃机汽车有着不小的区别，而其中有一类驱动技术有着很大的发展前景，这就是轮毂电机技术，它和传统的动力系统有何区别呢？它有哪些优点和缺点呢？下面就来看看轮毂电机技术到底有哪些独到之处。

采用轮毂电机技术的福特F-150将此前的所有传动部件通通舍弃不用 笔者注：轮毂严格意义上讲仅指与传动轴连接的法兰、轴承座等部分，不过轮毂这一名词对于普通用户目前更多指的是轮圈，下文中涉及的轮毂一词将涵盖狭义的轮毂和轮圈两部分。 轮毂电机技术简介

轮毂电机技术又称车轮内装电机技术，它的最大特点就是将动力、传动和制动装臵都整合到轮毂内，因此将电动车辆的机械部分大大简化。轮毂电机技术并非新生事物，早在1900年，保时捷就首先制造出了前轮装备轮毂电机的电动汽车，在20世纪70年代，这一技术在矿山运输车等领域得到应用。

而对于乘用车所用的轮毂电机，日系厂商对于此项技术研

HDDJ-Ⅱ型电机教学实验台实验指导书

实验一 单相变压器的特性

一、实验目的

通过变压器的空载实验和短路实验，确定变压器的参数、运行特性和技术性能。

二、实验内容

1．空载实验

（1）测取空载特性I0、P0、cos?0=f(U0) （2）测定变比

2．测取短路特性：UK=f(IK)，PK=f(IK)

三、实验说明

1．实验之前请仔细阅读附录中交流功率表（ZDL-565）的使用说明。 2．实验所用单相变压器的额定数据为：SN=1KVA，U1N/U2N=380/127V。

3．调压器的n端和电网的n端短接。 1) 单相变压器空载实验 （1） 测空载特性

图1-1为单相变压器空载实验原理图，高压侧线圈开路，低压侧线圈经调压器接电源。本实验采用交流功率表测量电路中的电压、电流和功率。接线时，功率表A相电流测量线圈串接在主回路中，功率表Ua接到三相调压器输出端a端上，功率表Ub、Uc和Un短接后接到三相调压器输出端n端上。

实验步骤：

① 请参照图1-1正确接线

华南理工大学广州汽车学院电气工程实验中心

图1-1 单相变压器

空载实验接线原理图

W A4 a x A X 合 调压器

K2 分 a b

HDDJ-Ⅱ型电机教学实验台实验指导书

实验一 单相变压器的特性

一、实验目的

通过变压器的空载实验和短路实验，确定变压器的参数、运行特性和技术性能。

二、实验内容

1．空载实验

（1）测取空载特性I0、P0、cos?0=f(U0) （2）测定变比

2．测取短路特性：UK=f(IK)，PK=f(IK)

三、实验说明

1．实验之前请仔细阅读附录中交流功率表（ZDL-565）的使用说明。 2．实验所用单相变压器的额定数据为：SN=1KVA，U1N/U2N=380/127V。

3．调压器的n端和电网的n端短接。 1) 单相变压器空载实验 （1） 测空载特性

图1-1为单相变压器空载实验原理图，高压侧线圈开路，低压侧线圈经调压器接电源。本实验采用交流功率表测量电路中的电压、电流和功率。接线时，功率表A相电流测量线圈串接在主回路中，功率表Ua接到三相调压器输出端a端上，功率表Ub、Uc和Un短接后接到三相调压器输出端n端上。

实验步骤：

① 请参照图1-1正确接线

华南理工大学广州汽车学院电气工程实验中心

图1-1 单相变压器

空载实验接线原理图

W A4 a x A X 合 调压器

K2 分 a b

4）发电机定子三相绕组为什么接成星形？接成三角形有什么问题？ 答：发电机定子三相绕组接成星形，有三次谐波电势而没有三次电流，接成三角形，因绕组闭合三次谐波电流能流通且很大，增加发电机的损耗，降低发电机的效率和出力。

5）发电机建压后机组的转速是否有变化，分析原因。

答：有变化，转速会降低。因为建压后铁耗增加了，没有磁滞损耗，而转子上有流过直流电流而只有铜耗。

6）调节电动机的电枢电压或励磁电流都可以调速，说明各有什么特

点和应用场合。

答：调节电枢电压——励磁电流一定时，转速与外施电压近似成正比，调压调速需专用的直流电源向电动势供电，可以通过调节小功率励磁电路进行，调节方便，使用灵活，损耗小，调速范围广，。缺点是专用直流电源设备投资大，较适用于不同转速负载转矩恒定不变的工况。

8)电动机的励磁绕组与电枢绕组并接起来，用调节电枢电压调

速，如右图所示，分析是否可行。

答：不好，调节起来不稳定。因为调节磁通时，当磁通增大时，

10）电动机电枢电流和发电机励磁电流采用分流器测量的原理是什

么？能否采用电流互感器测量？

答：分流器是测量直流电流用的，分流器实际就是一个阻值很小的

电阻，当有直流电流通过时，产生压降，

轮毂电机：分布式驱动系统的典型代表

分析报告

2018年1月出版

1

正文目录

1、轮毂电机：分布式驱动系统的典型代表 ................................................................. 4 1.1、新能源汽车驱动系统：集中式是当下主流，分布式是未来趋势 ...................... 5 1.2、发展历程：美日研究较早，国内依靠并购引进国外先进技术 .......................... 8 2、轮毂电机驱动或是未来新能源车最具前景的底盘技术 ....................................... 10 2.1、轮毂电机优势显著，市场前景可观 .................................................................... 10 2.2、成本高、整车配套改造技术尚未成熟仍是制约轮毂电机产业化的主要原因 13 2.3、轮毂电机或率先在商用车领域推广，逐步过渡到乘用车市场 ........................ 14 3、轮毂电机行业竞争格局 ..........

电机拖动实验报告

目录

三相变压器极性及联结组的测定 ........................................................................................... 2

一、实验目的 ................................................................................................................... 2 二、实验项目 ................................................................................................................... 2 三、实验设备仪器 ........................................................................................................... 2 四、实验内容 ...................................

电机试验报告（20082012）

实验一 单相变压器

一、实验目的

1、通过空载（也称开路实验、也称负载实验）和短路实验测定变压器的变化和参数。

2、通过不同性质的负载实验测取变压器的运行特性。

二、预习要点

1、变压器的空载和短路实验有什么特点？实验中电源电压一般加在哪一方较合适？

2、在空载和短路实验中，各种仪表应怎样联接才能使测量误差最小？ 3、如何用实验方法测定变压器的铁耗及铜耗。

三、实验设备及仪表

1）单相变压器 1台 2）三项调压器 1台 3）交流电压表 2块 4）交流电流表 2块 5）低功率因数功率表 1块 6）高功率因数功率表 1块 7）负载灯箱

同步电机实验

5-1三相同步发电机的运行特性

一、 实验目的

1、 用实验方法测量同步发电机在对称负载下的运行特性。 2、 由实验数据计算同步发电机在对称运行时的稳态参数。 二、 预习要点

1、 同步发电机在对称负载在下有哪些基本特性？ 2、 这些基本特性各在什么情况下测得？

3、 怎样用实验数据计算对称运行时的稳态参数？ 三、 实验项目

1、 测定电枢绕组实际冷态直流电阻。

2、 空载实验。在n=nN、I=0的条件下，测取空载特性曲线UO=f（If）。

3、 三相短路实验。在n=nN、U=0的条件下，测取三相短路特性曲线IK=f（If）。 4、 纯电感负载特性。在n=nN、I=IN、cos??0的条件下，测取纯电感负载特性 曲线。

5、 外特性。在n=nN、If=常数、cos?=1和cos?=0.8（滞后）的条件下，测取外 特性曲线U=f（I）。

6、 调节特性。在n=nN、U=UN、cos?=1的条件下，测取调节特性曲线If=f（I）。 四、 实验方法

1、 测定电枢绕组实际冷态直流电阻

被试电机为三相凸极式同步电机，选用DJ18。 测量与计算方法参见实验4-1。

2、 空载实验

1） 按图5-1接