Projekt silnika elektrycznego do zabudowy w piaście koła dostawczego hybrydowego samochodu o masie do 3,5 t

• Autorzy: Dukalski Piotr , Mikoś Jan , Krok Roman

Warianty tytułu

EN

Design of a wheel hub motor for a hybrid delivery van with a weight not exceeding 3.5 tons

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule autorzy zaprezentowali model silnika elektrycznego do zabudowy w piaście koła samochodu dostawczego o masie do 3,5 t. Przedstawiono wyniki symulacji pracy silnika w napędzie złożonym z dwóch silników zabudowanych w tylnej osi napędowej pojazdu. Symulacje zostały przeprowadzone dla założonego cyklu jazdy Artemis Urban, który odwzorowuje cykl miejski z uwzględnieniem przeciętnej dynamiki jazdy. Obliczenia zostały przeprowadzone w programie Ansys Motor-CAD, który pozwala na sprzężenie modelu elektromagnetycznego oraz modelu termicznego obwodu elektromagnetycznego silnika Zaprezentowano wyniki obliczeń temperatury poszczególnych elementów oraz parametrów pracy silnika przy symulacji jazdy miejskiej.

EN

In the article, the authors presented a model of an electric wheel hub motor of a delivery vehicle weighing up to 3.5 tons. The article presents the results of simulating the operation of the motor in a drive consisting of two motors, installed in the rear driving axle of the vehicle. The simulations were carried out for the assumed Artemis Urban driving cycle, which represents the urban cycle, taking into account the average driving dynamics. The calculations were carried out in the Ansys Motor-CAD program, which allows to perform calculations on coupled models of the electromagnetic and thermal circuit. The calculated operating temperatures of individual motor components and operating parameters during the simulation of urban driving are presented.

Słowa kluczowe

PL

silnik w piaście koła; silnik z magnesami trwałymi; samochód elektryczny; napęd elektryczny

EN

wheel hub motor; permanent magnet motor; electric car; electric drive

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Górnośląski Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Maszyny Elektryczne : zeszyty problemowe
• Rocznik: 2022
• Tom: Nr 1 (127)
• Strony: 135--145
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., fot., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Dukalski Piotr

• Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Napędów i Maszyn Elektrycznych KOMEL, Katowice

autor

Mikoś Jan

• Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Napędów i Maszyn Elektrycznych KOMEL, Katowice

autor

Krok Roman

• Politechnika Śląska, Gliwice

Bibliografia

• [1]. Wang, Zhikun & Ching, Herman & Huang, Shaojia & Wang, Hongtao & Xu, Tao. (2021). Challenges Faced by Electric Vehicle Motors and Their Solutions. IEEE Access. 9. 5228-5249. 10.1109/ACCESS.2020.3045716.
• [2]. Cai, William & Wu, Xiaogang & Zhou, Minghao & Liang, Yafei & Wang, Yujin. (2021). Review and Development of Electric Motor Systems and Electric Powertrains for New Energy Vehicles. Automotive Innovation. 4. 10.1007/s42154-021-00139-z.
• [3]. Yaohui Gai, Mohammad Kimiabeigi, Yew Chuan Chong, James D. Widmer, Xu Deng, Mircea Popescu, James Goss, Dave Staton and Andrew Steven Cooling of Automotive Traction Motors: Schemes, Examples and Computation Methods– A Review; Transactions on Industrial Electronics0278-0046 (c) 2018 IEEE DOI 10.1109/TIE.2018.2835397, IEEE.
• [4]. Slaski, G.; Gudra, A.; Borowicz, A. Analysis of the influence of additional unsprung mass of in-wheel motors on the comfort and safety of a passenger car. Arch. Autom. Eng. Arch. Motoryz. 2014, 65, 51–64.
• [5]. Parczewski, K.; Romaniszyn, K.; Wn˛ek, H. Influence of electric motors assembly in hubs of vehicle wheels on the dynamics of movement, especially on surfaces with different adhesion coefficient. Combust. Eng. 2019.
• [6]. Dukalski, P.; Będkowski, B.; Parczewski, K.; Wnęk, H.; Urba´s, A.; Augustynek, K. Analysis of the influence of assembly electric motors in wheels on behaviour of vehicle rear suspension system. Mater. Sci. Eng. 2018, 421.
• [7]. Dukalski, P.; Będkowski, B.; Parczewski, K.; Wnęk, H.; Urba´s, A.; Augustynek, K. Dynamics of the vehicle rear suspension system with electric motors mounted in wheels. Maint. Reliab. 2019, 21, 125–136.
• [8]. Frajnkovic, M.; Omerovic, S.; Rozic, U.; Kern, J.; Connes, R.; Rener, K.; Biček, M. Structural Integrity of In-Wheel Motors. SAE Tech. Paper 2018, 1829, 2018.
• [9]. Biček, M.; Connes, R.; Omerovi´c, S.; Gündüz, A.; Kunc, R.; Zupan, S. The Bearing Stiffness Effect on In-Wheel Motors. Sustainability 2020, 12, 4070.
• [10]. Parczewski, K.; Wnek, H. Comparison of overcoming inequalities of the road by a vehicle with a conventional drive system and electric motors placed in the wheels. In Proceedings of the Conference Transport Means 2020, Palanga, Lithuania, 2 October 2020.
• [11]. Li, G.;Wang, Y.; Zong, C. Driving State Estimation of Electric Vehicle with Four-wheel-hub-motors. Qiche Gongcheng Automot. Eng. 2018, 40, 150–155.
• [12]. Wanner, D.; Kreusslein, M.; Augusto, B.; Drugge, L. Single wheel hub motor failures and their impact on vehicle and driver behavior. Veh. Syst. Dyn. 2016, 54, 1–17.
• [13]. Luo, Y.; Tan, D. Lightweight design of an in-wheel motor using the hybrid optimization method. Inst. Mech. Eng. Part D J. Automob. Eng. 2013, 227, 1590–1602.
• [14]. Rahim, N.; Ping, H.; Tadjuddin, M. Design of an in-wheel axial flux brushless dc motor for electric vehicle. In Proceedings of the 2006 International Forum on Strategic Technology, Ulsan, Korea, 18–20 October 2006; pp. 16–19.
• [15]. Ming-Shyan Wang, Min-Fu Hsieh, Hsin-Yu Lin “Operational improvement of interior permanent magnet synchronous motor using fuzzy field-weakening control” . Electronics 2018,7(12),452;https://doi.org/10.3390/electronics7120452.
• [16]. Andre, Michel & Infras, Mario & Bern, Switzerland & Sjödin, Åke & Gadrat, Marie & Nord-Picardie, Cete & Crae, France. (2009). The ARTEMIS European tools for estimating the Transport pollutant emissions.

Uwagi

Projekt „Polskie rozwiązania napędu elektrycznego w kołach” (“4WHED”) realizowany w Sieci Badawczej Łukasiewicz jest finansowany w ramach dotacji celowych przez Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego. Materiał stanowi część badań do realizacji pracy doktorskiej w ramach programu Ministerstwa Nauki i Szkolnictwa Wyższego „Doktorat Wdrożeniowy”, realizowanego przy współpracy z Politechniką Śląską w Gliwicach. Badania są kontynuacją projektu „Innowacyjne rozwiązania dla bezpośredniego napędu pojazdów elektrycznych”, finansowane przez Narodowe Centrum Badań i Rozwój w ramach programu LIDER VII, zgodnie z umową: LIDER/24/0082/L-7/15/NCBR/2016 (POLSKA).

Opracowanie rekordu ze środków MEiN, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2022-2023).