ИССЛЕДОВАНИЕ КОНСТРУКЦИИ МОТОР-КОЛЕС ЭЛЕКТРОМОБИЛЕЙ

THE VI INTERNATIONAL SCIENTIFIC CONFERENCE “SCIENTIFIC FOUNDATIONS FOR THE USE OF INFORMATION TECHNOLOGIES OF A NEW LEVEL AND MODERN PROBLEMS OF AUTOMATION”, NOVEMBER 20, 2025 175 ИССЛЕДОВАНИЕ КОНСТРУКЦИИ МОТОР-КОЛЕС ЭЛЕКТРОМОБИЛЕЙ 1Тураев Б.Т., 2Тошов И.И., Каландаров И.И. 1,2Toshkent shahidagi Belarussiya – O‘zbekiston tarmoqlararo amaliy texnik kvalifikatsiyalar instituti, Тоshкеnt, O‘zbekiston https://doi.org/10.5281/zenodo.17739693 Аннотация. В статье рассмотрена конструкция мотор-колеса как перспективного направления развития электрического транспорта. Проведён анализ принципа работы, типов конструкций, особенностей компоновки и основных технических решений. Отмечены преимущества и недостатки систем с мотор-колёсами по сравнению с традиционными электроприводами. Рассмотрены современные тенденции развития технологий и примеры их применения в серийных и экспериментальных электромобилях. Ключевые слова: мотор-колеса, электрический транспорт, электропривод, электромобиль, асинхронные и синхронные мотор-колёса Annotatsiya. Maqolada elektr transportining kelajakdagi rivojlanish yo‘nalishi sifatida elektr-motor konstruksiyasi ko‘rib chiqilgan. Uning ishlash tamoyili, konstruksiyasining turlari, komponovkasining alohidaligi va asosiy texnik echimlar tahlil qilingan. Motor – g‘ildirakli tizimlarning afzalliklari va kamchiliklari ananaviy elektr yuritmalari bilan taqqoslanib aniqlangan.Texnologiyalarning zamonaviy rivojlanish ananalari, hamda ularni seriyali va tajriba na‘munalarida qo‘llash ko‘rib chiqilgan. Кalit so‘zlar: моtоr-g‘ldirak, elektr тransport, elektr yuritma, elektrmobil, asinxron va sinxron моtоr-g‘ldirak Abstract. The article examines the design of a motor-wheel as a promising direction for the development of electric transport. An analysis of the operating principle, design types, layout features and main technical solutions was carried out. The advantages and disadvantages of systems with in-wheel motors compared to traditional electric drives are noted. The article examines modern trends in technology development and examples of their application in production and experimental electric vehicles. Введение. Переход мировой автомобильной промышленности к электрическому приводу привёл к активным исследованиям в области повышения эффективности, компактности и надёжности тяговых систем. Одним из наиболее инновационных решений является применение мотор-колёс — электрических двигателей, встроенных непосредственно в колёсные ступицы транспортного средства(Рис.1). Такая компоновка позволяет отказаться от трансмиссии, редукторов и карданных валов, что значительно снижает механические потери и повышает КПД системы. Крутящий момент от электродвигателя к колесу передается через колесный редуктор. При применении быстроходных электродвигателей в ведущих колесах используют понижающие передачи. THE VI INTERNATIONAL SCIENTIFIC CONFERENCE “SCIENTIFIC FOUNDATIONS FOR THE USE OF INFORMATION TECHNOLOGIES OF A NEW LEVEL AND MODERN PROBLEMS OF AUTOMATION”, NOVEMBER 20, 2025 176 Рис.1. Мотор-колесо: 1-редуктор; 2-ступица; 3-тормозной механизм; 4-электродвигатель В электрической трансмиссии механическая энергия двигателя преобразуется в генераторе в электрическую энергию, затем снова преобразуется в механическую в тяговых электродвигателях(Рис.2). Рис. 2. Схема электрической трансмиссии: 1-двигатель внутреннего сгорания; 2генератор; 3-электродвигатель Очевидно, что двойное преобразование энергии из одного вида в другой связано с определенными потерями, однако, эти потери зачастую ниже потерь в механической трансмиссии, а кроме того, применение электрической трансмиссии имеет ряд существенных достоинств. В первую очередь-эта, конечно же, провода. Безусловно, электрическую проводку для подвода энергии к электродвигателю, установленному в колесе автомобиля, подвести значительно проще, чем от силовой установки к ведущему колесу посредством различного рода механических передач. Во-вторых, электрические двигатели имеют приближенную к идеальной характеристику изменения крутящего момента в зависимости от частоты вращения вала THE VI INTERNATIONAL SCIENTIFIC CONFERENCE “SCIENTIFIC FOUNDATIONS FOR THE USE OF INFORMATION TECHNOLOGIES OF A NEW LEVEL AND MODERN PROBLEMS OF AUTOMATION”, NOVEMBER 20, 2025 177 (якоря). Мотор колесо становятся ключевым элементом для создания легких, экономичных и высокоманевренных электромобилей нового поколения. Мотор-колесо представляет собой электродвигатель с интегрированными элементами привода и подвески, установленный непосредственно в колесе. Основные элементы конструкции следующие: статор — неподвижная часть с обмотками возбуждения. ротор — вращающаяся часть, связанная с ободом колеса. Система подшипников и креплений — обеспечивает передачу крутящего момента и устойчивость конструкции. Контроллер управления — регулирует подачу тока в обмотки, обеспечивая плавный пуск, торможение и рекуперацию энергии. Работа мотор-колеса основана на взаимодействии магнитного поля статора с токами ротора, в результате чего создаётся крутящий момент, вращающий колесо. Мотор-колёс в зависимости от конструкции и принципа действия различают: 1. Асинхронные мотор-колёса — просты в изготовлении, устойчивы к перегрузкам, но имеют относительно низкий КПД. 2. Синхронные с постоянными магнитами — обеспечивают высокий КПД и плотность мощности, но требуют редкоземельных материалов. 3. Осевые (аксиальные) мотор-колёса — отличаются малой толщиной и высокой удельной мощностью, перспективны для легковых электромобилей и велосипедов. Конструктивные особенности Основные инженерные задачи при проектировании мотор-колёс связаны с: - обеспечением теплоотвода (так как двигатель находится в замкнутом пространстве); - увеличением прочности ступицы и обода; - снижением неподрессоренной массы, влияющей на управляемость и комфорт; - герметизацией и защитой от влаги и пыли. Для решения этих задач применяются лёгкие сплавы, композитные материалы, системы жидкостного или воздушного охлаждения, а также интеллектуальные системы управления. Преимущества и недостатки Преимущества: - повышенный КПД за счёт отсутствия механической трансмиссии; - возможность индивидуального управления каждым колесом, что улучшает устойчивость и динамику; - простота конструкции и компактность; - возможность рекуперации энергии торможения. Недостатки: Повышенная неподрессоренная масса; Сложность отвода тепла; Повышенные требования к герметичности; Высокая стоимость и зависимость от редкоземельных магнитов. Современные тенденции и примеры Многие мировые компании активно исследуют и внедряют технологию мотор- THE VI INTERNATIONAL SCIENTIFIC CONFERENCE “SCIENTIFIC FOUNDATIONS FOR THE USE OF INFORMATION TECHNOLOGIES OF A NEW LEVEL AND MODERN PROBLEMS OF AUTOMATION”, NOVEMBER 20, 2025 178 колёс: Protean Electric (Великобритания) — разработала компактное мотор-колесо ProteanDrive с интегрированным инвертором. Elaphe(Словения) —пр оизводит мотор-колёса с жидкостным охлаждением и высоким крутящим моментом. YASA Motors (Великобритания) — специализируется на осевых конструкциях для спортивных электромобилей. Перспективным направлением является объединение мотор-колёс с интеллектуальными системами управления, адаптивной подвеской и технологиями автономного вождения. Заключение Мотор-колёса представляют собой важный шаг в развитии электромобильных технологий. Они позволяют оптимизировать конструкцию транспортных средств, повысить их энергоэффективность и управляемость. Однако для их широкого внедрения требуется дальнейшее совершенствование систем охлаждения, снижение массы и стоимости компонентов. Развитие материаловедения, электроники и управления делает данную технологию одной из наиболее перспективных для будущего электротранспорта. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Иванов И.И., Петров П.П. Электрические приводы транспортных средств. — М.: Энергия, 2022. 2. Elaphe Propulsion Technologies — https://www.elaphe-ev.com 3. Protean Electric — https://www.proteanelectric.com 4. Хегай В.Л. Электромобили и гибридные транспортные средства. — СПб.: Политехпресс, 2021.