什么是輪轂電機呢？顧名思義就是把電機做到了輪轂里面，直接驅動車輪。輪轂電機技術又稱車輪內裝電機技術，它的最大特點就是將動力、傳動和制動裝置都整合到輪轂內，因此將電動車輛的機械部分大大簡化。輪轂電機技術并非新生事物，早在1900年，就已經制造出了前輪裝備輪轂電機的電動汽車，在20世紀70年代，這一技術在礦山運輸車等領域得到應用。而對于乘用車所用的輪轂電機，日系廠商對于此項技術研發(fā)開展較早，目前處于領先地位，包括通用、豐田在內的國際汽車巨頭也都對該技術有所涉足。

輪轂電機的結構形式

輪轂電機動力系統(tǒng)通常由電動機、減速機構、制動器與散熱系統(tǒng)等組成。輪轂電機動力系統(tǒng)根據電機的轉子型式主要分成兩種結構型式：內轉子型和外轉子型。如圖所示為兩種型式輪轂電機的結構簡圖。通常，外轉子型采用低速外傳子電機，電機的最高轉速在1000－1500r/min左右，無任何減速裝置，電機的外傳子與車輪的輪輞固定或者集成在一起，車輪的轉速與電機相同。內轉子型則采用高速內轉子電機，同時裝備固定傳動比的減速器。為了獲得較高的功率密度，電機的轉速通常高達10000r/min。減速結構通常采用傳動比在10：1左右的行星齒輪減速裝置，車輪的轉速在在1000r/min左右。

內轉子型

高速內轉子的輪轂電機具有較高的比功率，質量輕，體積小，效率高，噪聲小，成本低；缺點是必須采用減速裝置，使效率降低，非簧載質量增大，電機的最高轉速受線圈損耗、摩擦損耗以及變速機構的承受能力等因素的限制。低速外轉子電機結構簡單、軸向尺寸小，比功率高，能在很寬的速度范圍內控制轉矩，且響應速度快，外轉子直接和車輪相連，沒有減速機構，因此效率高；缺點是如要獲得較大的轉矩，必須增大發(fā)動機體積和質量，因而成本高，加速時效率低，噪聲大。圖所示為兩種結構形式的輪轂電機。這兩種結構在目前的電動車中都有應用，但是隨著緊湊的行星齒輪變速機構的出現，高速內轉子式驅動系統(tǒng)在功率密度方面比低速外轉子式更具競爭力。

外轉子型

輪轂電機動力系統(tǒng)由于電機電制動容量較小，不能滿足整車制動效能的要求，通常需要附加機械制動系統(tǒng)。輪轂電機系統(tǒng)中的制動器可以根據結構采用鼓式或者盤式制動器。由于電動機電制動容量的存在，往往可以使制動器的設計容量可以適當減小。大多數的輪轂電機系統(tǒng)采用風冷方式進行冷卻，也有采用水冷和油冷的方式對電機、制動器等的發(fā)熱部件進行散熱降溫，但結構比較復雜。

電機磁場的類型分類

輪轂電機系統(tǒng)的驅動電機按照電機磁場的類型分為徑向磁場和軸向磁場兩種類型。對比如下：

（1）軸向磁通電機的結構更利于熱量散發(fā)，并且它的定子可以不需要鐵心；

（2）徑向磁通電機定轉子之間受力比較均衡，磁路由硅鋼片疊壓得到，技術更簡單成熟。

輪轂電機的電機類型分為永磁、感應、開關磁阻式。其特點如下：

（1）感應（異步）電機結構簡單、堅固耐用、成本低廉、運行可靠，轉矩脈動小，噪聲低，不需要位置傳感器，轉速極限高；缺點是驅動電路復雜，成本高，相對永磁電機而言，異步電機效率和功率密度偏低；

（2）無刷永磁同步電機可采用圓柱形徑向磁場結構或盤式軸向磁場結構，具有較高的功率密度和效率以及寬廣的調速范圍，發(fā)展前景十分廣闊，已在國內外多種電動車輛中獲得應用；

（3）開關磁阻式電機具有結構簡單，制造成本低廉，轉速/轉矩特性好等特點，適用于電動汽車驅動；缺點是設計和控制非常困難和精細，運行噪聲大。