驱动轮直流电机选择计算
驱动轮直流电机选择计算
驱动轮电机用于驱动AGV 的运转，包含 AGV 的直行及差速转弯。
在选择电机时，我们往常需要计算出电机的额定功率、额定转矩、额定转速等[28] 。
而在驱动电机的参数计算以前第一需要明确AGV 的各项设计要求，如表3-1 所示。
表 3-1 AGV 设计要求设计要求设计参数整车制定重量 m 100kg最大负载 M max 200kg最高行驶速度v m ax 1m / s最大加快度 a m ax 0.5m / s23.1.1电动机的选择1.驱动力与转矩关系AGV 在地面行驶时，轮子与地面接触， AGV 战胜摩擦力向前行驶，电机输出转矩 Tq 为小车供给驱动力。
而 Tq 经减速机减速后获得输出转矩Tt输出至驱动轮，输出转矩 Tt 为：Tt i g Tq式中i g——减速机减速比；Tq ——电机输出转矩；Tt ——输出转矩；——电机轴经减速机到驱动轮的效率。
驱动轮在电机驱动下在地面转动，此时有关于地将形成一个圆周力，而地面对驱动轮也将产生一个等值、反向的力F t，该力即为驱动轮的驱动力[29]。
驱动力为：F t Tt igTqRq Rq式中Rq ——驱动轮的驱动半径。
因为驱动轮一般刚性较好，视其自由半径、静力半径、转动半径三者同样，均为 Rq 。
2.驱动力与阻力计算小车内行驶过程中要战胜各样阻挡力，这些力包含：转动阻力F f、空气阻力F w、坡度阻力 F r、加快度阻力 F j。
这些阻力均由驱动力F t来战胜，所以：F t F f F w F r F j(1)转动阻力 F f转动阻力在AGV 行驶过程中，主要由车轮轴承阻力以及车轮与道路的转动摩擦阻力所构成，F f大小为：Ff FfzFfg式中F fz——车轮与轴承间阻力；F fg——车轮与道路的转动摩擦阻力。
此中，车轮轴承阻力 F fz为：d / 2 d 0.015 48F fz P P1000 3.6ND / 2 D 200式中P ——车轮与地面间的压力， AGV设计中，小车自重 m 为 100kg，最大载重量 M m ax为200kg，所以最大整车重量为300kg，一般状况下， AGV前行过程中，有三轮同时着地，知足三点决定一平面的规则，各轮的压力为P=1000N[30]；d ——车轮轴直径，驱动轮在本次设计中选择 8 寸的工业车轮，即d=48mm；D——车轮直径，查文件 [40] 可知，驱动轮在本次设计中选择 8 寸的工业车轮，即 D=200mm；μ——车轮轴承摩擦因数，优秀的沥青或混凝土路面摩擦阻力系数为—，μ=。
电机的选择
电机的选择电动客车对电机的性能要求电动机的作用是将电源的电能转化为机械能，通过传动装置或直接驱动车轮和工作装置。
电动客车的驱动电机通常要求能够频繁启动/停车、加速/减速，低速和爬坡时要求高转矩，高速行驶时要求低转矩，并要求变速范围大。
其主要参数包括：电动机类型、额定电压、机械特性、效率、尺寸参数、可靠性和成本等。
另外为电动机所配置的电子控制系统和驱动系统也会影响驱动电动机的性能。
工业电机通常优化在额定的工作点，电动汽车驱动电机比较独特，单独归为一类。
电动汽车电机与工业电机相比有很大的不同：1、电动汽车驱动电机需要有4-5倍的过载以满足短时加速或爬坡的要求；而工业电机只要求有2倍的过载就可以了。
2、电动汽车的最高转速要求达到在公路上巡航时基本速度的4-5倍，而工业电机只需要达到恒功率是基本速度的2倍即可。
3、电动汽车驱动电机需要根据车型和驾驶员的驾驶习惯设计，而工业电机只需根据典型的工作模式设计。
4、电动汽车驱动电机要求有高度功率密度（一般要求达到1kg/kw以内）和好的效率图（在较宽的转速范围和转矩范围内都有较高的效率），从而能够降低车重，延长续驶里程；而工业电机通常对功率密度、效率和成本进行综合考虑，在额定工作点附近对效率进行优化。
5、电动汽车驱动电机要求工作可控性高、稳态精度高、动态性能好；而工业电机只有某一种特定的性能要求。
6、电动汽车驱动电机被装在机动车上，空间小，工作在高温、坏天气、及频繁振动等等恶劣环境下。
而工业电机通常在某一个固定位置工作。
电动汽车电机的基本要求包括：1) 高电压。
在允许范围内尽量采用高电压，可减小电动机的尺寸和导线等装备的尺寸，特别是可降低逆变器（将直流电转化为交流电的装置）的尺寸。
2) 高转速。
高转速电动机体积小、质量轻，有利于降低电动客车的整车整备质量。
3) 质量轻。
电动机采用铝合金外壳以降低电动机质量，各种控制器装备的质量和冷却系统的质量等也要求尽可能小。
4) 较大的起动转矩和较大范围的调速性能。
直流电机计算范文
直流电机计算范文直流电机是一种将电能转换为机械能的设备。
在直流电机中，电能通过发电机产生，经过电路传输到电机中，通过励磁线圈产生的磁场作用于电机的转子，从而使转子转动。
直流电机有很多种不同结构和工作原理的类型，本文将重点介绍直流电机的计算方法。
直流电机的主要计算参数有电流、电压、功率和效率。
其中电流和电压是直流电机的基本参数，功率和效率是描述直流电机工作情况的指标。
通过计算这些参数，可以对直流电机的运行和性能进行评估。
首先，我们来计算直流电机的电流。
直流电机的电流可以通过欧姆定律进行计算，即I=V/R，其中I表示电流，V表示电机的电压，R表示电机的电阻。
在实际应用中，直流电机的电流往往是由电机的负载决定的，可以通过测量电机运行时的电流来获得。
其次，我们来计算直流电机的电压。
直流电机的电压通常由电源提供，可以通过直接测量电机的输入电压来获得。
接下来，我们来计算直流电机的功率。
直流电机的功率可以通过计算输入功率和输出功率来求得。
输入功率可以通过电压和电流来计算，即P_in = V * I，其中 P_in 表示输入功率，V 表示电机的电压，I 表示电机的电流。
而输出功率可以通过测量电机的转速和扭矩来计算，即 P_out = T * ω，其中 P_out 表示输出功率，T 表示电机的扭矩，ω 表示电机的角速度。
最后，我们来计算直流电机的效率。
直流电机的效率可以通过计算输出功率和输入功率的比值来求得，即η = P_out / P_in，其中η 表示电机的效率，P_out 表示输出功率，P_in 表示输入功率。
在实际应用中，直流电机的计算还涉及到一些其他参数，例如电机的电感、电抗等。
通过对这些参数的计算，可以更加全面地了解直流电机的工作情况。
总之，直流电机的计算是对电机性能进行评估的重要方法。
通过计算电流、电压、功率和效率等参数，可以对直流电机的工作情况进行分析和优化。
同时，在实际应用中还需要考虑一些其他因素，例如电机的负载情况、温度变化等。
AGV直流无刷电机综合选型
AGV直流无刷电机选型分析AGV直流无刷电机选型对于AGV的研发来说至关重要，那如何能够恰到好处的选择电机的功率、电机的减速比、笔者分享以下经验可供参考。
电机经减速机、传动链条之后所提供的最大扭矩如果小于克服负载所产生的摩擦力：在这种情况下电机将持续处于过载状态，可能出现减速机滑丝或者电机烧坏的现象，这种情况可能不会立即出现，但时间久了类似的故障不可避免，尤其是减速机滑丝的过程它是个缓慢的过程，减速机一旦滑丝电机必将报废。
电机经减速机、传动链条之后所提供的最大扭矩如果远远大于克服负载所产生的摩擦力：这种情况的下，电机属于资源浪费，电机未能充分的利用且推高了不必要的成本支出，这种情况也是不可接受的。
电机选型分析：所选的电机及减速机首先要能够提供足够的扭矩来克服AGV最大负载时所产生的摩擦力，其次电机的转速经减速机后所能输出的速度能够达到研发人员对AGV最大速度的要求。
以下的参数是需要综合来考虑的：1、电机功率2、电机减速比3、链条的传动比4、驱动轮的直径5、AGV要求的最大速度举例说明：客户要求：单驱动（2个直流无刷电机）、单向移动、负载300KG、要求达到的最大速度为30m/min。
电机转速：电机全速运行时电机的转速。
额定扭矩：电机启动后稳定运行时所能提供的扭矩。
启动扭矩：电机启动瞬间所能提供的最大扭矩。
减速机减速比：减速机减速比，经过减速机后电机速度降低“减速比倍”，输出扭矩增大“减速比倍”。
驱动轮直径：驱动单元驱动轮的直径。
链条传动比：主链轮和从链轮的齿轮数比。
推算过程：100W 电机额定扭矩0.33NM，配20B的减速箱后输出扭矩能到到0.33（额定扭矩）×20（减速比）=6.6NM。
经过主齿轮和从链轮减速比1：1.6 后，轮子的输出扭矩可以达到6.6×1.6=10.56NM.轮子的牵引力F=轮子的力矩/轮子的半径。
所以轮子的牵引力=10.56/0.065=162.5N。
4种直流电机控制电路详解,含图
4种直流电机控制电路详解，含图含公式，直观又细致，不懂都难！旺材电机与电控2小时前私信“干货”二字，即可领取138G伺服与机器人专属及电控资料！直流电机在家用电器、电子仪器设备、电子玩具、录相机及各种自动控制中都有广泛的应用。
但对它的使用和控制，很多读者还不熟悉，而且其技术资料亦难于查找。
直流电机控制电路集锦，将使读者“得来全不费功夫”!在现代电子产品中，自动控制系统，电子仪器设备、家用电器、电子玩具等等方面，直流电机都得到了广泛的应用。
大家熟悉的录音机、电唱机、录相机、电子计算机等，都不能缺少直流电机。
所以直流电机的控制是一门很实用的技术。
本文将详细介绍各种直流电机的控制技术。
直流电机，大体上可分为四类：第一类为有几相绕组的步进电机。
这些步进电机，外加适当的序列脉冲，可使主轴转动一个精密的角度(通常在1.8°--7.5°之间)。
只要施加合适的脉冲序列，电机可以按照人们的预定的速度或方向进行连续的转动。
步进电机用微处理器或专用步进电机驱动集成电路，很容易实现控制。
例如常用的S A A l027或S A A l024专用步进电机控制电路。
步进电机广泛用于需要角度转动精确计量的地方。
例如：机器人手臂的运动，高级字轮的字符选择，计算机驱动器的磁头控制，打印机的字头控制等，都要用到步进电机。
第二类为永磁式换流器直流电机，它的设计很简单，但使用极为广泛。
当外加额定直流电压时，转速几乎相等。
这类电机用于录音机、录相机、唱机或激光唱机等固定转速的机器或设备中。
也用于变速范围很宽的驱动装置，例如：小型电钻、模型火车、电子玩具等。
在这些应用中，它借助于电子控制电路的作用，使电机功能大大加强。
第三类是所谓的伺服电机，伺服电机是自动装置中的执行元件，它的最大特点是可控。
在有控制信号时，伺服电机就转动，且转速大小正比于控制电压的大小，除去控制信号电压后，伺服电机就立即停止转动。
伺服电机应用甚广，几乎所有的自动控制系统中都需要用到。
轮毂电机设计计算
轮毂电机设计计算一、介绍轮毂电机是一种将电机直接安装在车辆的车轮轴上的电机，通过电机直接驱动车轮转动，实现车辆的驱动。
与传统车辆电机相比，轮毂电机具有结构简单、能量利用率高等优点。
本文将介绍轮毂电机的设计计算方法。
二、设计参数1.额定功率（Pn）:轮毂电机的设计功率，通常由车辆的需求来确定。
2.额定转速（Nn）:轮毂电机的设计转速，取决于车辆的最高速度和车轮直径。
3.额定扭矩（Tn）:轮毂电机的设计扭矩，由车辆的需求和转速来确定。
4.半径(r):车轮半径，决定了电机的大小和比功率。
5.密度(p):车辆的质量密度，用于估算车辆的操作条件。
根据这些参数，可以开始进行设计计算。
三、电机功率计算根据车辆的功率需求，可以计算轮毂电机的功率。
通常，功率计算公式如下：P=Pn/η其中，P为实际功率，Pn为车辆的额定功率，η为电机的效率。
电机的效率通常根据经验数据来确定。
根据车辆的额定扭矩和转速，可以计算轮毂电机的扭矩。
通常，扭矩计算公式如下：T=Tn/η其中，T为实际扭矩，Tn为车辆的额定扭矩，η为电机的效率。
五、电机转速计算根据车辆的最高速度和车轮直径，可以计算轮毂电机的转速。
转速计算公式如下：N=V/(πd)其中，N为电机的转速，V为车辆的最高速度，d为车轮直径。
六、电机电压计算根据车辆的功率需求，可以计算轮毂电机的电压。
电压计算公式如下：U=P/I其中，U为电机的电压，P为电机的功率，I为电机的电流。
电机电流通常通过电机的额定电压和额定功率来确定。
七、电机效率计算根据车辆的功率需求，可以估算轮毂电机的效率。
效率计算公式如下：η=P/(UI)其中，η为电机的效率，P为电机的功率，U为电机的电压，I为电机的电流。
在进行设计计算后，还需要选择合适的电机类型，常见的包括直流无刷电机、永磁同步电机和感应电机。
选择电机类型时需要考虑功率、效率、转速范围等因素。
总结：轮毂电机的设计计算是根据车辆的功率需求、转速和扭矩来确定电机的参数。
机械设计中电机和减速机的选型
一、概述在机械设计中，电机和减速机的选型是非常重要的环节。
电机作为驱动力的来源，而减速机则能够提供合适的速度和扭矩输出，两者的选型直接影响到机械设备的性能和效率。
对于工程师而言，正确的选型是必不可少的。
本文将从电机和减速机的选型原则、计算方法以及实际应用等方面进行探讨。
二、电机的选型1. 负载特性在选型电机时，首先需要对负载特性进行充分的了解。
负载特性包括负载类型、负载惯性、负载的起动和工作过程中的变化等。
根据负载的特性来选择合适的电机类型，如直流电机、异步电机或者同步电机。
2. 额定功率和转速根据设备的实际工作需求，选择合适的额定功率和转速。
一般来说，额定功率要略大于负载的需求，以保证电机的稳定工作。
转速的选择要满足设备的运行速度要求。
3. 工作制度工作制度是指电机在工作中的连续工作时间和启动次数等。
根据不同的工作制度来选择适合的电机，以确保电机在长时间工作中不会过载或损坏。
4. 环境条件环境条件包括温度、湿度、海拔高度等因素。
这些因素会影响电机的散热和绝缘性能。
在特殊环境下，需要选择防爆、防水或者耐高温的电机。
5. 综合考虑在进行电机选型时，需要综合考虑以上因素，并结合实际情况做出合理的选择。
还需要考虑电机的可靠性、维护便捷性以及成本等因素。
三、减速机的选型1. 驱动装置根据需要驱动的设备来选择适合的减速机，一般可选择齿轮减速机、蜗轮减速机或行星减速机等。
2. 输入输出参数减速比是决定减速机输出转速和扭矩的重要参数。
在选型时需要根据设备的工作要求来确定减速比，以保证输出参数满足要求。
3. 工作制度和环境条件与电机选型相似，减速机的工作制度和环境条件也需要充分考虑。
特别是一些高温、潮湿、粉尘大的环境下，需要选择耐受恶劣条件的减速机。
4. 安装方式和结构减速机的安装方式和结构也会影响选型。
根据设备的安装空间和特殊要求来选择合适的减速机结构和安装方式。
5. 综合考虑综合考虑以上因素，选择合适的减速机类型和规格，以确保设备在工作中能够稳定高效地运行。
电机扭矩计算
电机扭矩计算1、系统构成：变频器控制电机，电机接蜗轮蜗杆升降机；2、两组系统举升约最大250kg负载，举升形成300mm；3、蜗轮蜗杆升降机丝杆的升降速度最大200mm/min；4、启停时平稳，加减速距离50mm，加减速时间5；小弟咨询的电机为4极异步电机550w和750w两种，550w扭矩3.75N.M，750w扭矩5N.M，请大侠们指点，如何选择电机的扭矩。
一、重物转动惯量：JW=F某(PB/2/3.14)^2(kg.cm^2)二、丝杆转动惯量:JB=MB某(DB^2)/8(kg.cm^2)三、折算到电机轴上的转动惯量：JL=(JW+JB)/R^2(kg.cm^2)JL/(R^2)<=3JD验算减速比Jω=F.v(N.m)F.v=F.r(N.m)其中:PB丝杆螺距；DB丝杆直径；R减速比；v速度；计算时要考虑传动效率与单位换算比如转动惯量单位(kg.cm^2)换算成(kg.m^2)感谢各位的回复，虽然1楼大侠给出了详细的公式，但是小弟有两处还略有不懂。
1、小弟需要计算电机的扭矩，最终确定电机的型号；2、JD是什么参数；3、Jω=F.V=F.r中ω.V.r分别表示什么参数；4、蜗轮蜗杆升降机选择SWL2.5的小弟新人，请不吝赐教哦！！现在把结构简图发出来，方便大家分析问题，越详细越喜欢的哦！！想问的重点是这套系统选择550w、3.75N.M 扭矩的电机可以吗？JD电机转动惯量扭矩T＝Jω=F.vJ折算的转动惯量ω角速度ω=2πn/60n转速v速度你这个系统中还要折算减速箱的转动惯量；此系统550W电机足够了。
考虑传动效率：丝杆0.8，蜗箱0.8T=F.PB/2π/R/η=200某9.8某6/6280/24/0.8/0.8=0.12N.m加速转矩：假设加速时间3秒a=1440某PB/60/3=46.7/^2Ta=F.PB/2π/R/η=200某6某46.7/6280/24/0.8/0.8=0.59N.m伺服电机有直流、交流之分，一般来说选择合适的伺服电机要根据机器的负载大小和速度来选一、进给驱动伺服电机的选择1.原则上应该根据负载条件来选择伺服电机。
电机的选择——精选推荐
电机的选择选择电机，首先要确定电机工作点的力矩有多大，及在这个力矩下需要的电机转速（即额定转速）是多少。
依此可以确定需要多大尺寸的电机能满足这个要求。
电机的额定转速和额定力矩决定了电机的输出功率。
对于两台尺寸完全相同的电机来说，由于转速不同，力矩不同，所以输出功率也不同。
力矩大、转速高的电机，其输出功率就大，当然电流也要增大。
输出功率的计算方法如下：P2＝1.028×10-5×T×N单位：瓦（W）其中：T--负载力矩单位：克/厘米（g.cm）N--负载转速单位：转/分（rpm）对于同一台电机，当力矩不变时，电机转速与电压成正比。
即：电压越高，转速越高。
如：一台12V电机，在额定力矩下的负载转速为5000rpm，当把电压升高到24V时，则负载转速大约为10000rpm.对于同一台电机，负载转速与负载力矩成反比。
即：随着负载力矩的增大，电机转速将降低。
如：一台电机，若在200g.cm时的转速为5000rpm，当负载力矩大于200g.cm时，电机转速将低于5000rpm；而当负载力矩小于200g.cm时，电机转速将高于5000rpm。
一般来说，电机所带的负载力矩，应与电机给定的额定力矩相同。
因为，在额定力矩下工作时，电机是处于最高效率点附近。
而当负载力矩大于额定力矩时，电机处在超负荷运行状态，这将影响到电机的发热和使用寿命。
电机的力矩通常用g.cm（克/厘米）表示，与其他力矩单位的换算关系是：1g.cm＝0.098mNm＝0.014oz-in1mNM＝10.2g.cm＝0.142oz-in1oz-in＝7.056mNm＝72.0g.cm长度单位的换算关系是：1mm＝0.039in lin＝25.4mm重量单位的换算关系是：1g＝0.035oz loz＝28.35g--------------------------------------------------------------------------------电机在家用电器中的应用（1）电风扇电风扇是一种电机驱动风叶旋转，使空气加速流动，改善人体与周围空气热交换条件，起到通风凉爽的目的。
电机的选取及其使用方式介绍
电机模块本系统为智能电动车，对于电动车来说，其驱动轮的驱动电机的选择就显得十分重要。
由于本题要实现对路径的准确定位和精确测量，我们综合考虑了一下两种方案。
方案1：采用步进电机作为该系统的驱动电机。
由于其转过的角度可以精确的定位，可以实现小车前进路程和位置的精确定位。
虽然采用步进电机有诸多优点，步进电机的输出力矩较低，随转速的升高而下降，且在较高转速时会急剧下降，其转速较低，不适用于小车等有一定速度要求的系统。
经综合比较考虑，我们放弃了此方案。
方案2：采用直流减速电机。
直流减速电机转动力矩大，体积小，重量轻，装配简单，使用方便。
由于其内部由高速电动机提供原始动力，带动变速（减速）齿轮组，可以产生大扭力。
我们所选用的直流电机减速比为1：74,减速后电机的转速为100r/min。
我们的车轮直径为6cm，因此我们的小车的最大速度可以达到V=2 7rv=2*3.14*0.03*100/60=0.314m/s能够较好的满足系统的要求，因此我们选择了此方案。
2.电机驱动模块方案1：采用专用芯片L298N作为电机驱动芯片。
L298N是一个具有高电压大电流的全桥驱动芯片，它相应频率高，一片L298N可以分别控制两个直流电机，而且还带有控制使能端。
用该芯片作为电机驱动，操作方便，稳定性好，性能优良。
方案2：对于直流电机用分立元件构成驱动电路。
由分立元件构成电机驱动电路，结构简单，价格低廉，在实际应用中应用广泛。
但是这种电路工作性能不够稳定。
因此我们选用了方案1。
电机模块方案1:采用步进电机实现物体的精确定位和方向控制。
步进电机可以作为一种控制用的特种电机，可以精确地控制角度和距离。
一般步进电机的精度为步进角的3-5%，且不累积。
缺点是相对体积较大，速度较慢，价格较高。
方案2：采用直流减速电机。
直流电机运转平稳，精度有一定的保证。
直流电机控制的精确度虽然没有步进电机那样高，但完全可以满足本题目的要求。
通过单片机的PWM输出同样可以控制直流电机的旋转速度，实现电动车的速度控制。
电动车电机选型(参考)
• 1881午，法国工程师GustaveTmuve制造丁第一辆电动 三轮车。1882年，英格兰的W．E．Agcton和Jhon Per ry组装了第二辆电动三轮车。 • 1890年，美国依阿华州诞生了第一辆电动汽车。
一、电动汽车的发展概况
一、电动汽车的发展概况
1899年，法国制造出第一辆电动汽车。 1900年，德国出现了第一辆电动汽车。 1912年，美国已大量生产电动汽车。 20世纪20年代初，在美国汽车保有量中，电动 汽车占38％，而内燃机作动力的车辆仪占22%， 1915年，美国电动汽车的保有量达5万辆。 1912年，美国工程师Charles Kettering发明了 启动机，这促进了内燃机汽车的发展。而电动 汽车由于不适应长距离行驶，发展几乎停滞。
一、电动汽车的发展概况
我国电动车行业发展：
在我国也曾多次兴起研究电动汽车的热潮，目前更是方兴 未艾。20世纪40年代及50年代末展开的电动汽车的研究与试 验．由于受技术条件的限制，未取得很大的进展。1962年，上 海公用事业研究所针对国内石油奇缺问题，以解决能源为目的， 研制出SWD—S2型电动汽车，取得不小的进展。该车的行驶速 度达到28．4km／h．续驶里程达88．2km。20世纪70年代初， 一些地方将目标瞄向电动车技术的薄弱环节蓄电池上，但因投 入的人力物力不足，研究未取得突破性进展。20世纪80年代起， 电动车辆的研究热潮迭起，1982年，我国成立了电动车辆研究 会，组织了国内外电动汽车的学术交流，对电动车辆的发展起 到了推动作用。
二、电机简介
目前的电动汽车驱动电机介绍
1、直流电机：习惯上把有换向器的直流电机称为直流电机。 优点是其电磁绕组的磁场与电枢绕组的磁场是垂直的，因而其 控制原理非常简单；通过用永磁材料代替励磁绕组后，就变成 了永磁直流电机。由于有效的利用了径向空间，使定子的直径 大大减小，并且没有磁场损失，提高了功率密度和效率。但缺 点是由于有换向器和电刷，使它的可靠性降低（火花和碳粉）， 且需要定期专业维护。
电动汽车驱动电机的设计与选型
电动汽车驱动电机的设计与选型全世界的汽车保有量和使用量的逐日增大，世界能源问题越来越突出，电动汽车方向逐渐出现并在汽车领域占有了一个非常重要的位置。
早在20世纪50年代初，美国人罗伯特就发明了一种将电动机、传动系统和制动系统融为一体的轮毂装置。
该轮毂于1968年被通用电气公司应用在大型的矿用自卸车上。
相对与传动汽车、单电机集中驱动的汽车，轮毂电机式电动汽车具有以下优点：动力控制通过电子线控技术实现对各电动轮进行无级变速控制，以及各电动轮之间的差速要求，省略了传统汽车所需的波箱、离合器、变速器、传动轴等；在电机所安装的位置同时可见，整车的结构变得简洁、紧凑，车身高降低，可利用空间大，传动效率高。
容易实现各电动轮的电气制动、机电复合制动和制动能量回馈。
底盘结构大为简化，使整车总布置和车身造型设计的自由度增加。
若能将底盘承载功能与车身功能分离，则可实现相同底盘不同车身造型的产品多样化和系列化，从而缩短新车型的开发周期，降低开发成本。
若在采用轮毂电机驱动系统的四轮电动汽车上导入线控四轮转向技术(4WS)，实现车辆转向行驶高性能化，可有效减小转向半径，甚至实现零转向半径，大大增加了转向灵便性。
（说起来很轻松，但是如果真正实现起来，上面那段话恐怕十年之内都没办法产业化，比如机电复合制动，比如制动能量回馈，原理不难，难的是在技术、成本、产业、供应商等等条件都成熟起来之后......）1.电动汽车基本参数参数确定1.1 该电动汽车基本参数要求，如下表：1.2 动力性指标如下：最大车速X；在车速=60km/h时爬坡度5%（3度）；在车速=40km/h时爬坡度12% （6.8度）；原地起步至100km/h 的加速时间；最大爬坡度（16度）；0到75km/h加速时间；具备2~3倍过载能力。
2.电机参数设计一般来说,电动汽车整车动力性能指标中最高车速对应的是持续工作区，即电动机的额定功率；而最大爬坡度和全力加速时间对应的是短时工作区(1～5min),即电动机的峰值功率。
直流电机的驱动
直流电机驱动电路设计时间:2007-04-23 来源: 作者: 点击：32646 字体大小:【大中小】一、直流电机驱动电路的设计目标在直流电机驱动电路的设计中，主要考虑一下几点：1.功能：电机是单向还是双向转动？需不需要调速？对于单向的电机驱动，只要用一个大功率三极管或场效应管或继电器直接带动电机即可，当电机需要双向转动时，可以使用由4个功率元件组成的H桥电路或者使用一个双刀双掷的继电器。
如果不需要调速，只要使用继电器即可；但如果需要调速，可以使用三极管，场效应管等开关元件实现PWM（脉冲宽度调制）调速。
2.性能：对于PWM调速的电机驱动电路，主要有以下性能指标。
1）输出电流和电压范围，它决定着电路能驱动多大功率的电机。
2）效率，高的效率不仅意味着节省电源，也会减少驱动电路的发热。
要提高电路的效率，可以从保证功率器件的开关工作状态和防止共态导通（H桥或推挽电路可能出现的一个问题，即两个功率器件同时导通使电源短路）入手。
3）对控制输入端的影响。
功率电路对其输入端应有良好的信号隔离，防止有高电压大电流进入主控电路，这可以用高的输入阻抗或者光电耦合器实现隔离。
4）对电源的影响。
共态导通可以引起电源电压的瞬间下降造成高频电源污染；大的电流可能导致地线电位浮动。
5）可靠性。
电机驱动电路应该尽可能做到，无论加上何种控制信号，何种无源负载，电路都是安全的。
二、三极管-电阻作栅极驱动1．输入与电平转换部分：输入信号线由DATA引入，1脚是地线，其余是信号线。
注意1脚对地连接了一个2K欧的电阻。
当驱动板与单片机分别供电时，这个电阻可以提供信号电流回流的通路。
当驱动板与单片机共用一组电源时，这个电阻可以防止大电流沿着连线流入单片机主板的地线造成干扰。
或者说，相当于把驱动板的地线与单片机的地线隔开，实现“一点接地”。
高速运放KF347（也可以用TL084）的作用是比较器，把输入逻辑信号同来自指示灯和一个二极管的2.7V基准电压比较，转换成接近功率电源电压幅度的方波信号。
电机输出功率的计算方法与方式
电机输出功率的计算方法与方式电机输出功率的计算方法和模式，如何计算电机输出功率，包括单相电和三相电机输出功率的云计算模式，DC电机功率因数和高效范围。
一、电机输出功率的计算方法与方式电机输出功率计算方法：单相电、P=IX220XCosφ·η；三相、P=IX1.73X380XCosφ·η（直流电机功率因素和高效率均取0.75，三相电机取各0.85）。
关于输出力的问题，输出力其实就像一个人的力量，大一点会产生多大的力，只要在他的力量范围内进行。
比如吸尘器质量差，电流小输出功率就低，负载质量高，电流就跟。
高速和非高速主要表现在它们的应用效率高，高速低效率，也就是常说的无功功耗。
因为高速还是耗电，没有经济效益。
附，电机额定功率计算方法要用电动机推动小轿车，小轿车在路轨上行车，不知道电动机的输出功率该选多少的，能够假定小轿车加荷载的品质为40吨，行车速率为60m/min，行车路轨为铁轨，也有不明要素你能假定个。
求电机额定功率的计算方法。
电机额定功率计算方法参照下式：P=F×v÷60÷η公式计算中 P 输出功率 (kW) ，F 驱动力 (kN)，v 速率(m/min) ,η传动系统机械设备的高效率，一般0.8上下。
来源于：电工技术世家在均速运作时驱动力 F 相当于小轿车在路轨上健身运动时的滑动摩擦力，F=μG , μ是摩擦阻力，与车轮子和滑轨的情况相关； G=405kN （40 吨）。
运行全过程中小轿车从静止不动加快到最髙速，还必须另一个加快的力， F=ma, m是小轿车和负荷的总品质，a 是瞬时速度，规定加快時间越少，a 越大，F 也越大。
因此驱动力也要再加上这一部分。
能够把上边考虑到摩擦力计算出的输出功率乘一个指数 k （可用1.2～2倍）做为总输出功率。
k 越大，加快工作能力越强。
比如本例中假如取η=0.8, μ=0.1, k=1.25，则P=F×v÷60÷η×k=0.1×400 ×60 ÷60 ÷0.8 ×1.25=62.5 kW此外，高质量物体的质量加速整个过程很可能需要很长时间，还需要考虑选择哪些电机，使用哪些操作方式。
链式输送机的电机如何选择电机功率怎么计算
链式输送机的电机如何选择电机功率怎么计算链式输送机是一种常见的输送设备，广泛应用于煤炭、矿石、粮食等行业中。
它采用链条和导向装置进行运动，能够高效地输送物料。
其中，电机是链式输送机的核心部件之一，它通过驱动轴和链条，提供动力，实现输送机的运转。
在选择链式输送机电机功率时，主要需要考虑以下几个因素：1.输送物料的性质：首先，需要考虑输送物料的性质，包括物料的粒度、湿度、粘度等。
对于颗粒较大、湿度较高的物料，由于其摩擦系数较大，需要较大的功率来驱动输送机。
而对于颗粒较细、湿度较低的物料，由于其摩擦系数较小，可以适当选择较小的功率。
2.输送速度和产量：其次，需要考虑输送机的运行速度和产量。
一般来说，输送机的设计速度可以根据生产需求确定，然后根据设计的输送速度和载荷来选择合适的电机功率。
电机的功率需要能够满足输送机的运行要求，确保输送机能够稳定地运行，并实现预定的产量。
3.输送机的长度和高度：此外，还需要考虑输送机的长度和高度对电机功率的影响。
输送机长度越长，阻力越大，需要更大的功率来克服阻力。
而输送机高度越高，需要克服的重力阻力也越大，同样需要更大的功率来实现输送。
4.电机的效率和运行方式：最后，还需要考虑电机的效率和运行方式。
选用高效率的电机可以提高能源利用率，降低运行成本。
同时，根据具体的生产工艺和运行条件，选择合适的电机运行方式，比如直流电机、交流电机或变频调速电机等。
在计算链式输送机电机功率时功率（kW）=功率系数×驱动轴承瓦数和链轮传递功率+动力携带设备的损失+电机的效率其中，驱动轴承瓦数和链轮传递功率可以根据输送机的设计参数和运行条件计算得到，通常需要参考输送机制造商提供的技术资料。
动力携带设备的损失可以通过实测获得。
电机的效率可以参考电机的技术参数和性能曲线。
综上所述，选择链式输送机的电机功率需要综合考虑输送物料的性质、输送速度和产量、输送机的长度和高度、电机的效率和运行方式等因素。
电机选型手册(通用型最新版)
■电动机选用计算公式
说明脉冲信号控制步进电动机及AC伺服电动机时必备的计算式。
●运行模式
作为脉冲速度的运行模式，步进电动机通常是选定左边的加减速运行模
式，运行速度低速、负载转动惯量小时，可以采取右图的自起动运行。
脉冲频率 f2
脉冲频率 f2
A f1
t1
t1
t0
加减速运行
A
t0 自起动运行
f1：起动脉冲频率［Hz］ f2：运行脉冲频率［Hz］ A：工作脉冲数 t0：定位时间［s］ t1：加减速时间［s］
技术资料
选用计算 ............................................. H-2 选用计算
电动机 ····················································· H-2 电动机
电动传动装置 ········································ H-18
●加减速常数TR［ ms/kHz ］的计算式
加减速常数是本公司控制器使用的设定值。
表示脉冲频率的加速程度，以下述计算式计算。
TR =
t1 f2 − f1
脉冲频率［kHz］
f2
TR
f1
t1 ● 脉冲频率请按整步换算。 ●此处速度单位用［ kHz］，时间用［ ms ］进行计算。
时间［ms］
●运行脉冲频率f［2 Hz ］到运行速度NM［ r/min ］的换 ............................................... H-58 减速机
直线减速机........................................ H-66
机器人电机选型和计算方法【秘籍】
在机器人中，执行机构一般分为液压驱动和电机驱动两种类型，其中又以电机驱动最为常见。
本文主要讨论一般机器人驱动机构中电机的选择问题。
机器人中常用的电机分为有刷直流电机、无刷直流电机、永磁同步电机、步进电机等。
其中在中小型机器人（尺寸在15cm-30cm）中，由于价格便宜，定位精度高，直流电机以及无刷直流电机最为常见。
本文主要讨论直流电机的选择方法。
第一部分：电机要求直流电机简介：在市场上，存在着多种多样的直流电机。
据不完全估计，单就国内就有上千家电机生产厂家。
更不要提日本、德国等老牌电机生产强国。
即使对于一个很小的直流电机，它都具有复杂的内部结构和大量的产品资料。
这里，我们仅从机器人的角度出发考虑其对电机性能的要求。
电机的选择往往是我们对于电机性能的要求与我们可以接受价格的折衷。
因而，在电机选择过程中，我们需要整体考虑电机的各个参数，从中筛选出对我们重要的参数，结合我们的需要，选择合适的电机。
对于一个电机来说，其往往具有多条运行特性曲线，这里我们将列出其中最重要的一些特性，然后对这些特性进行一些解释。
对于一个电机，从机器人驱动的角度，我们主要的关心的有：a) 工作电压——对于一个电机来说，可能会存在多个电压参数；其中最为常用的为连续运行条件下的额定电压；一些电机可以在额定电压之上以超过额定转速和转矩的方式运行，但是运行一段时间后可能会出现局部过热问题；也就是说部分过电压仅可以短时运行，而不可以长期运行；b) 转速——电机旋转速度，一般单位为转每分钟，有时也使用弧度每秒或者角度每秒表示；c) 转矩——电机改变旋转速度的能力；如当使用扳手拧动螺丝时，扳手的转矩使得螺丝旋转；在机器人领域，转矩一般用于使得机器人移动或者使得机械臂完成各种动作；转矩等于力与力臂的成绩，其单位为Nm;d)电流——对于一个电机，可能存在多个电流参数，如空载电流、额定电流以及堵转电流等；e)物理参数——如电机尺寸、电机轴尺寸、截面尺寸以及固定孔的位置等；f)其他参数——一些电机还会提供一些其他的部件，如编码器、制动器、齿轮箱、基座等等；直流减速电机：显而易见的，直流电机供电电流为直流，因而，其可以使用电池进行供电；这也是直流电机在机器人中广泛应用的一个原因；小型直流电机可能在尺寸上不同，但是在基本参数上一般是一致的；直流电机的旋转方向可以通过改变供电电压的符号来改变；小型直流电机一般运行在高速低转矩运行范围内，这与机器人中电机驱动要求是矛盾的；机器人领域通常要求电机运行在低速大转矩范围内；因而，为了降低电机转速同时提高电机转速，一般在电机与输出轴之间增加轴系，即减速器；通过组合不同的减速器，电机可以获得不同的额定转速与额定转矩；目前市面上购买的直流电机很多出厂时已经带有减速器，因而常成为直流减速电机；减速电机的优势在于：使用简单、输出转矩高、转速低、可供选择范围大。
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驱动轮电机用于驱动 AGV 的运行，包括AGV 的直行及差速转弯。
在选择电机时，我们通常需要计算出电机的额定功率、额定转矩、额定转速等[28]。
而在驱动电机的参数计算之前首先需要明确 AGV 的各项设计要求，如表3-1 所示。
3.1.1 电动机的选择
1. 驱动力与转矩关系
AGV 在地面行驶时，轮子与地面接触，AGV 克服摩擦力向前行驶，电机输出转矩Tq 为小车提供驱动力。
而Tq 经减速机减速后得到输出转矩Tt 输出至驱动轮，输出转矩Tt 为：
q t g T i T η=
式中 g i ——减速机减速比；
q T ——电机输出转矩；
t T ——输出转矩；
η——电机轴经减速机到驱动轮的效率。
驱动轮在电机驱动下在地面转动，此时相对于地将形成一个圆周力，而地面对驱动轮也将产生一个等值、反向的力t F ，该力即为驱动轮的驱动力[29] 。
驱动力为：
q
q
q t g t R T i R T F η=
=
式中
q R ——驱动轮的驱动半径。
由于驱动轮一般刚性较好，视其自由半径、静力半径、滚动半径三者相同，均为q R 。
2. 驱动力与阻力计算
小车在行驶过程中要克服各种阻碍力，这些力包括：滚动阻力f F 、空气阻力w F 、
坡度阻力r F 、加速度阻力j F 。
这些阻力均由驱动力t F 来克服，因此：
j r w f t F F F F F +++=
(1) 滚动阻力f F
滚动阻力在 AGV 行驶过程中，主要由车轮轴承阻力以及车轮与道路的滚动摩擦阻力所组成，f F 大小为：
fg fz f F F F +=
式中
fz F ——车轮与轴承间阻力；
fg F ——车轮与道路的滚动摩擦阻力。
其中，车轮轴承阻力fz F 为：
N 6.3200
48
015.010002
/2
/fz =⨯⨯
===D
d
P
D d P
F μμ
式中 P ——车轮与地面间的压力，AGV 设计中，小车自重m 为100kg ，最大载
重量m ax M 为200kg ，因此最大整车重量为300kg ，一般情况下，AGV 前行过程中，有三轮同时着地，满足三点决定一平面的规则，各轮的压力为P =1000N [30]；
d ——车轮轴直径，驱动轮在本次设计中选择8寸的工业车轮，即d=48mm ；
D ——车轮直径，查文献[40]可知，驱动轮在本次设计中选择8 寸的工业车轮，即D =200mm ；
μ——车轮轴承摩擦因数，良好的沥青或混凝土路面摩擦阻力系数为0.010—0.018，μ =0.015。
车轮与道路的滚动摩擦阻力fg F 为：
N 15015.01000fg =⨯==Qf F
式中 Q ——车轮承受载荷，Q =1000N ；
f ——路面摩擦阻力系数，f =0.015。
则：
N 6.18fg fz f =+=F F F
(2) 空气阻力w F ：
空气阻力是 AGV 行驶过程当中， 车身与空气间形成了相对运动而产生于车身上的阻力，该阻力主要由法向力以及侧向力两部分组成。
空气阻力与AGV 沿行驶方向的投影面积以及车身与空气的相对运动速度有关， 但由于AGV 工作于
室内，基本工作环境中无风，且速度不快，同时 AGV 前后方的投影面积均不大，因此认为空气阻力0≈w F [31]。
(3) 坡度阻力r F ：
AGV 所实际行驶的路面并非理想化绝对平整，而是存在一定的坡度[32]，当 AGV 行驶到该坡度处时，重力将产生一个沿着坡度方向的阻力，这个阻力就被称之为坡度阻力r F ，表达式为：
αsin r G F =
式中 G ——AGV 满载总重量； α——最大坡度。
在 GB/T 20721-2006“自动导引小车国标”中表示：路面坡度（H/L ）定义为在 100mm 以上的长度范围内，路线水平高度差与长度的最大比值，路面坡度的最大比值需要小于 0.05（含 0.05），对于 AGV 精确定位的停车点，路面坡度需要小于 0.01（含 0.01）[33]。
取坡度：
︒≈==86.205.0arctan 05.0/）（L H
因此：
N 15086.2sin 3000sin r ≈︒⨯==αG F
（4） 加速度阻力j F ：
小车加速时，需克服总体质量产生的惯性力，这个惯性力即为加速度阻力j F 。
质量可分为平移质量和转动惯量，前者将产生惯性力，后者将产生惯性力矩
[34]。
一般情况下，将转动惯量换算成平移质量后再带入计算，加速度阻力计算式
为：
m ax j ma F δ=
式中 δ——旋转惯量换算系数；
m ——满载总质量。
δ的值应该根据试验旋转部件的转动惯量（包含主动轮与从动轮）后进行计
算。
但在一般满载情况下，查文献[40]可取 δ=1.04，根据设计要求
2max m/s 5.0=a 。
因此，加速度阻力为：
N 1565.030004.1max j =⨯⨯==ma F δ
总驱动力为：
N 6.3241561506.18j r f =++=+++=F F F F F w t
3. 确定电机功率与转矩 (1) 估算电机功率
电机驱动功率的计算公式为：
W 19185
01
6324211max ≈⨯⨯==
..ηv F n P t
式中
n ——驱动电机的数量，本次设计中小车为差速驱动方式，可知 n =2； η——电机到驱动轮的总效率，
以电机输出轴到驱动轮的总效率为0.85，即85.0=η。
（2） 估算电机转矩
差速驱动，AGV 拥有两台电机用于驱动。
因此，每台电机转矩的计算公式为：
)2/(q ηg t i R F T =
97.0=η，30g =i ，将相关参数带入上式得 m N 56.0⋅≈T 。
4. 驱动电机的选型
根据上一节的计算，我们得知，电机估算参数为： 电机功率
W 191≈P
电机转矩
m N 56.0⋅≈T
减速机减速比
30=g i
因此折算电机的最高转速n
r/min 28662
.014.330
60max ≈⨯⨯=
=
D
i v n g
π
式中
m ax v ——小车的最高行驶速度，min /m 60max =v ；
D ——车轮直径，m 2.0=D 。
根据上述，选择弗朗克电子的永磁无刷直流减速电机，型号为FBL-92H25301RS ，其技术参数如表3-2所示。
该减速电机体积小、重量轻、力量大，无极调速，过载能力强，并且免维护。
表3-2 FBL-92H25301RS 永磁无刷直流减速电机参数。