Design of direct drive PM motors (wheel motors) for vehicle propulsion

Electric vehicles (EVs) and the evolving landscape of transportation electrification in addressing play a pivotal role in environmental concerns. It emphasizes the advantages of direct-drive techniques, particularly in eliminating power loss, noise, and vibration associated with mechanical transmissions. The paper provides a comprehensive overview of advancements in electric machines, their control strategies for EV applications, and the broader context of electric and hybrid vehicles. The focus extends to the innovative concept of in-wheel motors (IWMs) as efficient alternatives for future EVs, detailing various IWM topologies and their comparative analysis. Additionally, it delves into the progress of electric motor systems, powertrains, and converters, highlighting the dominance of permanent magnet synchronous motors and the efficiency gains with SiC MOSFETs. Outlining a technology roadmap for the next 15 years, encompassing traction motors, power electronics, and key materials in the electric vehicle domain

I veicoli elettrici (EV) e il panorama in evoluzione dell’elettrificazione dei trasporti svolgono un ruolo fondamentale nelle preoccupazioni ambientali. Sottolinea i vantaggi delle tecniche di azionamento diretto, in particolare nell'eliminazione della perdita di potenza, del rumore e delle vibrazioni associati alle trasmissioni meccaniche. Il documento fornisce una panoramica completa dei progressi nelle macchine elettriche, delle loro strategie di controllo per le applicazioni dei veicoli elettrici e del contesto più ampio dei veicoli elettrici e ibridi. L'attenzione si estende al concetto innovativo di motori su ruota (IWM) come alternative efficienti per i futuri veicoli elettrici, descrivendo in dettaglio varie topologie IWM e la loro analisi comparativa. Inoltre, approfondisce il progresso dei sistemi di motori elettrici, dei gruppi propulsori e dei convertitori, evidenziando la predominanza dei motori sincroni a magneti permanenti e i miglioramenti in termini di efficienza con i MOSFET SiC. Delineare una tabella di marcia tecnologica per i prossimi 15 anni, che comprende motori di trazione, elettronica di potenza e materiali chiave nel settore dei veicoli elettrici.