Колесо, снабженное приводным средством

1 Изобретение относится к колесу, снабженному электрическим приводным средством,расположенным в колесе, а также к способу согласования количества оборотов по меньшей мере двух таких колес, установленных на транспортном средстве. Из литературы известны колеса, снабженные электрическими приводными средствами. В частности, известны колеса, которые снабжены электродвигателями, расположенными в колесе. Примеры таких колес можно найти, например, в документах DE-A-2719736, DE-A-4404889, FRA-2561593, US-A-4585085 и WO-A-95/16300. Одной из проблем, связанных с известными колесами, является проблема согласования между колесами, когда на транспортном средстве используют больше одного колеса с приводом. Другой проблемой, связанной с известными колесами, снабженными приводными средствами, является необходимость в средстве управления. Такие средства управления располагают вне колеса на транспортном средстве. Это приводит к построению транспортного средства со сложным и рискованным управляемым электроникой приводом. В документе WOA-95/16300 описана попытка разрешения этой проблемы посредством установки части управляющей электроники в колесе. Однако использование нескольких таких колес с приводом на одном транспортном средстве невозможно. Задачей настоящего изобретения является создание колеса с электрическим приводом высокой эффективности. Дополнительной задачей изобретения является создание колеса, которое легко устанавливать. Кроме того, задачей изобретения является создание колеса, которое предоставляет свободу конструкции транспортного средства. Еще одной задачей изобретения является создание колеса, которое легко заменять и демонтировать. Другой задачей изобретения является создание колеса, снабженного приводным средством, которое во взаимодействии с другими подобными колесами может быть установлено на одном транспортном средстве. Указанные проблемы, по меньшей мере частично, разрешаются и, по меньшей мере,часть преимуществ достигается посредством колеса, соответствующего настоящему изобретению. С этой целью изобретение относится к колесу, снабженному электрическим приводным средством, расположенным в колесе, управляющими, измерительными и операционными средствами, расположенными в колесе, для управления электрическим приводным средством, и средством передачи данных, расположенным в колесе. Кроме того, изобретение относится к способу согласования количества 2 оборотов по меньшей мере двух колес, снабженных электродвигателями, расположенными в колесах, а также снабженных управляющими,измерительными и операционными средствами,расположенными в колесе, для управления электрическим приводным средством, и средством передачи данных, расположенным в колесе,в котором физически отдельные системы управления управляют силой тока в каждой обмотке электродвигателей, системы управления в одном колесе управляются операционной системой, измерительная система выдает информацию, относящуюся к напряженности магнитного поля, в систему управления и выдает данные о взаимном положении ротора и статора в операционную систему, и операционные системы нескольких колес сообщаются друг с другом посредством системы передачи данных через центральный процессор. Благодаря колесу, соответствующему изобретению, реализована концепция привода, который эффективен, прост в монтаже и может интегрироваться в транспортное средство. Благодаря способу, соответствующему изобретению, можно использовать несколько колес, снабженных электрическим приводом, на одном транспортном средстве. Предпочтительно, колесо содержит обод,который снабжен расположенным соосно на его внутренней стороне ротором с постоянными магнитами, при этом ротор и обод соединены с центральным валом, и соосный статор, снабженный обмотками, расположен между центральным валом и ротором и может соединяться с транспортным средством. Таким образом, колесо снабжено электрическим двигателем. В результате возможно получение простого привода колеса. Кроме того, не нужна трансмиссия,в частности, понижающая трансмиссия, в которой возникают большие потери мощности. Более конкретно, статор разделен по меньшей мере на две группы электрически и физически изолированных обмоток, и каждая группа содержит по меньшей мере две обмотки,каждая из которых имеет собственную управляющую и измерительную системы, причем управляющая система и измерительная система расположены в колесе, и управляющей системой и измерительной системой управляет операционная система, которая также расположена в колесе. В результате создана приводная система, которая интегрирована в колесо, причем приводная система очень устойчива и не очень чувствительна к нарушениям нормальной работы. Колесо, соответствующее изобретению,более предпочтительно содержит средство для обмена данными с управляющей, измерительной и операционной системами других подобных колес. В результате можно сопрягать несколько колес, соответствующих изобретению,на одном транспортном средстве, благодаря 3 чему может быть получено мощное тяговое усилие транспортного средства. Для того, чтобы сделать обмен данными менее чувствительным к сбоям, средствами для обмена данными с внешними системами предпочтительно являются оптические средства связи. Для того, чтобы либо несколько колес, либо одно колесо, соответствующие настоящему изобретению, сообщались с другим оборудованием, расположенным вне колеса, управляющая, измерительная и операционная системы колеса сообщаются через центральный процессор, расположенный вне колеса. Таким образом,например, несколько колес транспортного средства могут сообщаться друг с другом. Для того, чтобы еще больше снизить чувствительность колеса к сбоям, управляющая система содержит средство для управления силой электрического тока в каждой обмотке отдельно. В таком случае под обмоткой также подразумевается катушка. Когда ток проходит в катушке или обмотке, это приводит к возникновению магнитного поля. Системы управления обмотками соединены с операционной системой. Операционная система иерархически стоит выше систем управления и подает команды системе управления на установку и поддержание определенной силы электрического тока. Колесо, соответствующее изобретению,также снабжено измерительными системами,при этом измерительные системы содержат кодирующее устройство для измерения числа оборотов и углового положения ротора относительно статора, и устройство для измерения силы тока для измерения силы тока в каждой из обмоток. В результате ток в каждой обмотке может точно устанавливаться и калиброваться. Кроме того, операционная система может управлять обмоткой и устанавливать фазу для каждой обмотки для оптимальной работы электрического привода. Кроме того, измерительная система снабжена средством для измерения механического вращающего момента предпочтительно при помощи датчиков деформации, которые могут измерять деформацию в материале с точностью до нанометра. Такие средства для измерения деформации или скручивания, деформации в металле в целом как таковые специалистам известны. Сравнение механического результирующего вращающего момента и примененной мощности двигателя дает представление о состоянии колеса. Для нормальной работы кодирующее устройство предпочтительно соединено с операционной системой, а системы управления соединены с устройствами измерения силы тока. В результате создана модульная система, которая не очень подвержена сбоям. Операционная система соединена с центральным процессором, расположенным вне колеса, при помощи средства для передачи дан 004620 4 ных. В результате получена простая координация с другими системами транспортного средства. Для охлаждения приводного средства в случае образования большого количества тепла колесо снабжено охлаждающими средствами, и при необходимости они могут быть активными охлаждающими средствами, такими как вентиляторы. Кроме того, колесо может снабжаться средством жидкостного охлаждения. Для того, чтобы сделать возможным взаимодействие нескольких колес, соответствующих изобретению, на одном транспортном средстве операционные системы в колесах предпочтительно снабжены установкой в состояние "главное" и установкой в состояние "подчиненное",причем при помощи средства связи центральный процессор может переключать операционную систему из установки в состояние "главное" на установку в состояние "подчиненное" и наоборот. Например, при прохождении поворотов,либо потребление мощности, либо скорость нескольких колес будут изменяться. Для того,чтобы сделать согласование одного с другим возможным, происходит переключение с установки в состояние "главное" на установку в состояние "подчиненное" и наоборот в соответствии с потреблением мощности или скоростью вращения колеса. Здесь предпочтительно, чтобы колесо, потребляющее наименьшую мощность,то есть колесо, имеющее наибольшую скорость вращения, было установлено в состояние "главное". Согласно способу, соответствующему настоящему изобретению, предпочтительно, чтобы центральный процессор поддерживал операционную систему колеса, потребляющего наименьшую мощность, в состоянии "главное", и поддерживал операционные системы другого колеса или других колес, соответственно, в так называемом состоянии "подчиненное", в которых каждый момент операционная система колеса, потребляющего наименьшую мощность,работает в состоянии "главное", и операционные системы других колес работают в состоянии "подчиненное". В результате получена приводная система, которая проста в осуществлении и управлении. Для предупреждения будущих ситуаций при движении предпочтительно,чтобы центральный процессор имел данные о стойках колес, относящиеся к их угловому положению при управлении системами управления колес. Изобретение также относится к узлу по меньшей мере из двух колес, соответствующих изобретению, которые соединены с общим центральным процессором при помощи средства передачи данных. Изобретение также относится к колесу транспортного средства, имеющему расположенный в нем электрический двигатель, причем электрический двигатель является более, чем 8 5 полюсным, 3-х или более-фазным синхронным электродвигателем постоянного тока. Кроме того, изобретение относится к колесу, снабженному кожухом, установленным на вращающемся валу, с наружной стороны имеющим обод с шиной и с внутренней стороны имеющим постоянные магниты, при этом кожух, устанавливаемый на транспортное средство, с возможностью вращения соединен с валом и снабжен управляющим, измерительным и операционным средствами и электрическим средством для создания магнитного поля. Благодаря такой конструкции колесо легко заменять, и оно может устанавливаться как модуль. Кроме того, на валу можно легко монтировать механическую тормозную систему в качестве дополнительного средства безопасности. Кроме того, изобретение относится к колесу, снабженному электрическим приводным средством, расположенным в колесе, средством для измерения механически передаваемого вращающего момента, средством для измерения вращающего момента посредством измерения электрически прилагаемой мощности и средством для сравнения механически передаваемого вращающего момента и измеренной электрической мощности. В результате оказалось возможным установить преждевременный износ и нарушения нормальной работы колеса даже до того, как возникнут фактические дефекты. При помощи средства связи (будущий) дефект может быть установлен даже на расстоянии и, возможно, устранен. Кроме того, настоящее изобретение относится к колесу, снабженному электрическим приводным средством, расположенным в колесе, снабженным по меньшей мере двумя гальванически изолированными обмотками электродвигателя, по меньшей мере двумя гальванически изолированными блоками питания и по меньшей мере двумя гальванически изолированными операционными блоками для блоков питания. Кроме того, изобретение относится к стойке колеса, снабженной средствами крепления к транспортному средству для крепления стойки колеса к транспортному средству и средствами крепления колеса для крепления колеса к стойке колеса, причем средства крепления колеса могут поворачиваться вокруг продольной оси относительно средств крепления к транспортному средству, и стойка колеса снабжена приводным средством для поворота средства крепления колеса относительно средства крепления к транспортному средству. В результате такая стойка колеса легко устанавливается на транспортном средстве, и другие средства, такие как рулевое средство транспортного средства и приводы колес, могут легко соединяться. Предпочтительно средства крепления к транспортному средству и средства крепления 6 колеса соединены друг с другом в подпружиненном состоянии вдоль продольной оси при помощи соединительного средства. Предпочтительно соединительное средство содержит шлицевой вал, который на одной стороне снабжен шлицей, а на другой стороне снабжен приводным средством для вращения шлицевого вала, и шлицевой корпус, в котором расположен шлицевой вал, причем шлицевой корпус на нижней стороне снабжен средством для размещения вала колеса и средством крепления колеса, при этом средства крепления к транспортному средству образованы гильзой,снабженной средством для соединения гильзы с транспортным средством, и шлицевой корпус со шлицевым валом, по меньшей мере, частично расположены в гильзе, причем шлицевой корпус и гильза соединены друг с другом с помещением между ними пружинного средства, и с гильзой соединены приводные средства. Конструкция, которую можно получить таким образом, проста, устойчива и может хорошо интегрироваться в существующие транспортные средства и способы производства. Для крепления колеса шлицевой корпус снабжен принимающей муфтой для вала, которая расположена по существу перпендикулярно шлицевому корпусу. В результате можно устойчиво и прочно крепить колесо. Кроме того, стойка колеса содержит пружинное средство для смягчения вертикального перемещения средства крепления колеса относительно средства крепления к транспортному средству. Предпочтительно стойка колеса снабжена средством для связи с приводным средством. Предпочтительно стойка колеса снабжена средством для связи с операционным средством колеса в соответствии с указанным выше первым аспектом изобретения. Предпочтительно приводные средства стойки колеса соединены с операционным средством колеса, соответствующего изобретению, при помощи центрального процессора. Указанные аспекты изобретения при необходимости можно комбинировать. Например,транспортное средство может быть оснащено 2 или 4 стойками колес, соответствующими одному аспекту изобретения, и 4 или более колесами, соответствующими изобретению. Например, можно оснащать автопогрузчик только одним или двумя колесами, соответствующими настоящему изобретению, но также двумя стойками колес, соответствующими изобретению. В результате высокой степени автоматизации стойка колеса и колесо, соответствующие изобретению, особенно пригодны для использования в полностью автоматически управляемых транспортных средствах. Управление также может осуществляться при помощи ручки управления или по проводам, когда сигналы,например, от ручки управления или рулевого 7 колеса преобразуются в (электрические или оптические) рулевые сигналы. Изобретение также относится к компьютеру, снабженному программным обеспечением для управления одним или несколькими колесами, как описано, и/или управления стойкой колеса. Кроме того, изобретение относится к носителю информации, снабженному таким программным обеспечением. Ряд конкретных вариантов осуществления изобретения будет пояснен на основе фигур. Фигуры служат для иллюстрирования изобретения. Однако изобретение не ограничено конкретными показанными вариантами его осуществления. Фиг. 1 изображает колесо, соответствующее изобретению; фиг. 2 изображает в сечении колесо, показанное на фиг. 1; фиг. 3 - сечение стойки колеса, соответствующей другому аспекту изобретения; фиг. 4 изображает схему системы управления и операционной системы колеса, соответствующего изобретению; фиг. 5 А - вид сверху транспортного средства, имеющего колеса и стойки колес, соответствующие изобретению; фиг. 5 В - вид сбоку транспортного средства, показанного на фиг. 5 А; фиг. 6 - альтернативный вариант выполнения колеса, соответствующего изобретению. Фиг. 1 изображает колесо 1, соответствующее изобретению. Как показано на фигуре,колесо снабжено шиной 2, которая может использоваться в нескольких вариантах. Например, шина может быть сплошной резиновой для использования на низкоскоростных транспортных средствах, таких как тракторы, автопогрузчики или другие типы транспортных средств для транспортировки груза. Диаметр колеса предпочтительно будет составлять приблизительно 800 мм. Шина также может быть пневматической для использования на транспортных средствах, движущихся со средними скоростями, например, таких как городское такси и среднетяжелый городской грузовой транспорт. Шина 2 смонтирована на ободе 3, который приспособлен к различным типам шин. На ободе 3 установлен колпак 4, соединяющий обод с центральным валом 5. Внутри обода 3 закреплен ротор 6, к внутренней стороне которого приклеены постоянные магниты 7. Постоянные магниты 7 вращаются вместе с ободом 3. Обод 3 с шиной 2, ротор 6 с установленными на нем постоянными магнитами и другие части, прикрепленные к ободу,колпак 4 и центральный вал 5 являются вращающимися частями колеса. С внутренней от постоянных магнитов 7 стороны расположен пакет 8 сердечника с обмотками 9, причем между пакетом 8 сердечника 8 с обмотками и постоянными магнитами 7 существует воздушный зазор. Пакет 8 сердечника с обмотками 9 смонтирован на центральном несущем элементе 11 и закрывающей пластине 17 при помощи зажимных элементов 10 и 13. Закрывающая пластина 17 снабжена монтажным фланцем (не показан,предпочтительно 250-мм фланцем типа В 5), при помощи которого колесо 1 устанавливают на транспортном средстве. В зажимном элементе 13, который снабжен пространством для размещения, расположена управляющая электроника 20, состоящая, наряду с прочим, из биполярных транзисторов с изолированным затвором для управления силой тока и программируемых логических модулей для операционной системы. Пакет 8 сердечника, обмотки 9, зажимные элементы и электроника неподвижно прикреплены к транспортному средству посредством указанного фланца и, таким образом, не являются вращающейся частью. Центральный вал 5 снабжен твердосплавным монтажным вкладышем 14, на котором вращаются подшипники 23 колеса. Вокруг центрального вала 5 также установлены кодирующие устройства 21 для измерения положения ротора 6 относительно обмоток 9. В результате операционная и управляющая электроника 20 способна контролировать точную фазу напряжения в каждой обмотке 9 в любой момент таким образом, что фазы оптимально регулируются по положению постоянных магнитов 7 относительно каждой обмотки 9. Показанный на чертеже колпак 4 снабжен лопастями 15 и 15'. Одно кольцо лопастей 15 установлено непосредственно вокруг центрального вала, а второе кольцо лопастей 15' расположено концентрически вокруг первого кольца лопастей 15. Лопасти 15' открыты в сторону наиболее обычного вращения (по часовой стрелке при взгляде со стороны транспортного средства) колеса 1. Лопасти служат для направления воздуха в электродвигатель для его охлаждения. Лопасти 15 вокруг центрального вала с входными отверстиями для воздуха установлены против лопастей 15'. При движении транспортного средства, на котором установлено колесо 1, лопасти 15 будут направлять воздух внутрь колеса 1, а лопасти 15' будут высасывать воздух из колеса наружу. В результате будет создаваться поток воздуха внутрь, который протекает по охлаждающему корпусу на наружном зажимном элементе 10. Лопасти работают по принципу центробежного насоса. Количество лопастей 15, расположенных вокруг центрального вала, меньше количества лопастей 15' для того, чтобы предоставить воздуху, расширившемуся от нагрева,больше пространства, чтобы он мог легче выпускаться. В дополнение к пассивному охлаждению при помощи лопастей в колесе 1 могут распола 9 гаться вентиляторы для активного охлаждения. Указанные вентиляторы, например, могут приводиться в действие, когда внутренняя температура превышает определенное значение. Различные внутренние части колеса вследствие природы конструкции, соответствующей изобретению, могут непроницаемо для жидкости уплотняться простым способом. В результате в дополнение к пассивному охлаждению лопастями и активному охлаждению при помощи вентиляторов внутренняя часть колеса может охлаждаться жидкостным охлаждением. В любом случае закрывающая пластина 17 непроницаемо закрывает операционную и управляющую электронику 20 от окружающей среды. Ротор 6 может быть выполнен из алюминия и из стали в зависимости от скорости и требуемого опорного усилия. Ротор 6 является носителем постоянных магнитов 7, которые обеспечивают передачу вращающего момента. Они также обеспечивают направление магнитного потока, что необходимо для того, чтобы магниты действовали как можно эффективнее и таким образом создавали магнитное соединение с магнитным полем, генерируемым статором. Статор сформирован пакетом 8 сердечника с обмотками 9. Отдельно от воздушного охлаждения внутри двигателя тепло может также отдаваться наружу охлаждающими ребрами 24. Они могут выполняться как единое целое с закрывающей пластиной 17 при отливке в стадии производства. Для внутреннего охлаждения электроники 20 применен охлаждающий корпус. Охлаждающий корпус, конечно, служит для охлаждения электроники, но также имеет две дополнительные функции, а именно, фиксации статора и герметизации водяного охлаждения, которые могут применяться при повышенной мощности и повышенных напряжениях. На чертеже охлаждающий корпус показан как отдельный от зажимного элемента, но при серийном производстве они могут составлять единую деталь конструкции. Зажимной элемент 10 совместно с зажимным элементом 13 для электроники 20 обеспечивает то, что пакет 8 сердечника статора зажат и, таким образом, не может скользить в осевом направлении относительно ротора 6. В результате магниты 7 остаются строго на их местах относительно ротора 6 для получения оптимальной эффективности работы. Показанный на фиг. 1 статор с обмотками 9 состоит из 3 частей, но предпочтительно пакет сердечника статора будет выполнен как одна деталь. Обмотки 9 расположены вокруг стержней обмоток, причем обмотки намотаны в соответствии с фиксированной моделью таким образом, чтобы достигалась оптимальная приводная работа колеса 1, соответствующего изобретению. Электрические токи проходят в обмотках 10 9, которые генерируют магнитные силы, необходимые для вращения ротора 6. Пакет 8 сердечника обеспечивает оптимальное направление магнитного потока. Хорошо подобранный пакет 8 сердечника обеспечивает высокую эффективность работы колеса, соответствующего изобретению. Уплотнительное кольцо обеспечивает разделение между внутренней частью воздушного охлаждения и той частью, в которую заключены подшипники колеса, соответствующего изобретению, и электроника. Кроме того, в качестве опоры для подшипников (2 двухрядных радиально-упорных подшипника) применен монтажный вкладыш 14. Монтажный вкладыш 14 выполнен из стали высококачественного типа. Стальной монтажный вкладыш 14 передает усилия от подшипников центральному несущему элементу 11 и предотвращает раскатку центрального несущего элемента 11 подшипниками. Подшипники обеспечивают поглощение как осевых, так и радиальных сил в равной степени так, что при поворотах и на неровностях дороги достигается устойчивое вращение ротора 6. Такое устойчивое вращение очень важно, поскольку для эффективной работы колеса, соответствующего изобретению, между ротором 6 и статором существует воздушный зазор, составляющий приблизительно 2 мм максимум. Наконец, подшипники имеют избыточный размер для обеспечения сохранения воздушного зазора в течение длительного времени работы (минимум 10000 ч). Между статором и центральным несущим элементом 11 выполнено шлицевое соединение,благодаря которому эти два элемента не могут вращаться относительно друг друга. Стопорное кольцо прижато закрывающей пластиной 17 и, таким образом, запирает подшипники, которые, в свою очередь, фиксируют статор относительно вала. Таким образом гарантируется то, что ротор 6 и статор остаются в одном положении относительно друг друга. Удерживающая муфта удерживает кодирующее устройство для полого вала на его месте, а также обеспечивает запирание внутреннего кольца подшипников. Удерживающая муфта, в свою очередь, закреплена на центральном валу 5 резьбовым соединением из болта с гайкой. Центральный несущий элемент 11 удерживает статор и заблокирован от вращения при помощи 3 шлицевых соединений, которые разнесены по окружности с регулярным интервалом. В несущем элементе 11 выполнены прорези в поверхности, в результате чего при монтаже создаются отверстия, через которые может проходить охлаждающая жидкость. Охлаждение может быть необходимым при напряжениях выше 96 В и мощностях выше 12 кВт. Зажимный элемент 13 имеет ряд функций.A. Совместно с зажимным элементом 10 он удерживает центральный несущий элемент 11 11 и пакет 8 сердечника, в результате чего статор полностью охвачен.B. Он перекрывает прорези, предназначенные для прохождения охлаждающей жидкости.C. Он формирует пространство для размещения или чашеобразную емкость, в которой расположена электроника. Указанное пространство для размещения, в свою очередь, закрыто закрывающей пластиной 17. В результате электроника 20 полностью герметически закрыта для наружного воздуха,что гарантирует безотказную работу колеса,соответствующего изобретению. Кольцевой подшипник обеспечивает дополнительную поддержку ротора 6 таким образом, что постоянно обеспечивается воздушный зазор. При монтаже закрывающая пластина 17 обеспечивает правильное соединение, уплотнение и удержание всей конструкции. Она также является монтажной пластиной для установки колеса, соответствующего изобретению, на транспортном средстве или шасси и предпочтительно снабжена стандартным 250-мм фланцем типа В 5, в результате чего колесо можно просто устанавливать на существующие модели транспортных средств. Посредством охлаждающих ребер 24 избыточное тепло отводится во время движения. Постоянные магниты 7 изготовлены в такой конфигурации, что их можно точно устанавливать в ротор 6. После приклеивания на внутренней стороне обода колеса магниты формируют единое целое с ротором. Магниты предпочтительно являются редкоземельными магнитами. Предпочтительно постоянные магниты имеют напряженность магнитного поля,превышающую приблизительно 1 Тл. Кодирующее устройство для полого вала 21 обеспечивает возможность измерения пройденного расстояния, а также управляет электроникой 20 так, что компьютер или центральный процессор имеет информацию о том, в каком положении находится ротор 6 относительно статора. Это очень важно для ровного (без толчков) вращения ротора. Электронные и логические средства для управления колесом, а также силовая электроника расположены в колесе, соответствующем изобретению. В результате стало возможным достижение ряда преимуществ. Одна из наиболее больших проблем, с которой в настоящее время сталкиваются производители управляемых электронным способом транспортных средств, состоит в том, что все виды компонентов распределяют по транспортному средству, и впоследствии они должны быть соединены друг с другом снова. В результате производство электронных транспортных средств является трудоемкой деятельностью и,таким образом, также дорогой. Кроме того, производство часто осуществляется в три последо 004620 12 вательных этапа, в результате чего производственное время относительно продолжительно. На фиг. 2 колесо, соответствующее фиг. 1,показано в сечении, благодаря чему будут дополнительно пояснены специфические аспекты варианта выполнения колеса, соответствующего изобретению, показанного на фиг. 1. Данные здесь ссылочные номера аналогичны показанным на фиг. 1. В сечении можно ясно видеть,как обод 3, ротор 6, постоянные магниты 7 и центральный вал 5 соединены друг с другом при помощи колпака 4. Кроме того, можно ясно видеть, как обмотки 9 и пакет 8 сердечника (статор) и зажимные элементы 10, 13 с электроникой 20 соединены с закрывающей пластиной 17. В сечении можно ясно видеть, как электрические приводные средства, в данном случае электрический двигатель - расположены в колесе 1. Благодаря размещению электрического двигателя таким образом стало возможным достижение очень высокой эффективности, которая может на 50% превышать эффективность обычных транспортных средств с электрическим приводом. В частности, электрический двигатель, показанный на фиг. 1 и 2, дает большое преимущество. Например, двигатель, имеющий постоянные магниты, способен сам генерировать электроэнергию в нейтральном состоянии, поскольку двигатель работает как генератор постоянного тока. Благодаря установке двигателя в колесе больше нет необходимости в использовании трансмиссии или дифференциала. Число оборотов двигателя также может не быть высоким. На фиг. 3 показана стойка колеса, являющаяся другим аспектом изобретения. Стойка 100 колеса содержит шлицевой вал 101, снабженный расположенным на одном его конце шлицом 102 и расположенным на другом конце приводным средством 103 для вращения шлицевого вала 101. Приводное средство предпочтительно состоит из электрического двигателя 103. Шлицевой вал 101 с возможностью вращения расположен в шлицевом корпусе 104. На нижней стороне шлицевой корпус 104 снабжен средством 105 для размещения вала 106 колеса. Шлицевой корпус 104, по меньшей мере, частично расположен в гильзе 107, снабженной крепежным средством 108 для установки стойки 101 колеса на транспортном средстве. Шлицевой корпус 104 и гильза 107 соединены друг с другом в подпружиненном состоянии при помощи пружины 109. Корпус электрического двигателя 103 соединен с гильзой 107. Шлицевой корпус снабжен муфтой 105 для приема вала, который расположен по существу перпендикулярно шлицевому корпусу. Муфта 105 для приема вала неподвижно прикреплена к шлицевому корпусу 104. Пружина 109 предназначена для смягчения движения части, состоящей из шлицевого вала 13 гильзы, относительно части, состоящей из шлицевого корпуса-муфты для приема вала. Гильза 107 снабжена крепежными средствами 108 для крепления стойки 100 колеса к транспортному средству. Крепежные средства 108 сформированы опорой 108, которая является постоянной частью конструкции, и которая прикреплена к шасси или кузову при помощи 2 конических штырей и, таким образом, формирует единое целое с шасси или кузовом транспортного средства. Для защиты пружины 109 от внешних воздействий она окружена распорной гильзой 112,которая верхним концом прикреплена к гильзе 107. Распорная гильза 112 состоит из двух частей и снабжена небольшими выпускными отверстиями для воздуха, которые смягчают упругое действие подвески как амортизатор. Они также служат концевым упором в случае, когда транспортное средство поднимается с отрывом колес от земли. Нижняя часть 115 распорной гильзы скользит в верхней части 113. Элементы 115 и 113 распорной гильзы закрыты относительно друг друга при помощи уплотнительного кольца 114. Для поворота колеса приводится в действие электрический двигатель 103. Вращение электрического двигателя 103 передается шлицевому валу 101. Вращение шлицевого вала передается шлицевому корпусу 104, в результате чего прикрепленная к нему муфта для приема вала колеса поворачивается, и может быть получено движение с помощью рулевого управления. Электрический двигатель может быть снабжен трансмиссией. Стойка колеса также снабжена управляющим и операционным средствами для электрического двигателя. Кроме того, стойка колеса снабжена так называемым кодирующим устройством, которое регистрирует угловое положение средства для крепления колеса относительно средства крепления к транспортному средству. Стойка колеса также снабжена расположенными внутри нее средствами передачи данных, предпочтительно - оптическими средствами передачи данных. Кодирующее устройство снабжает оперативной информацией операционное средство стойки колеса. Шлицевой вал 101 может также двигаться вверх и вниз в шлицевом корпусе, в результате чего возможно получение пружинной подвески. Средства крепления к транспортному средству в результате могут двигаться вдоль продольной оси относительно средств для крепления колеса. Шлицевой корпус 104 является частью подвески колеса, которая поворачивается и движется вверх и вниз. Колесо может прикрепляться к шлицевому корпусу 104 при помощи стандартного фланца В 5. На тыльной стороне при помощи центрального вала 12/106 может также монтироваться тормозное устройство. Центральный вал 12/106 может также снабжаться фланцем, к которому может прикрепляться 14 нейтральное колесо, тогда как на другой стороне может быть установлен дисковый тормоз. Когда монтируют колесо, соответствующее изобретению, эта часть может быть исключена. Опора треугольника является точкой сцепления для треугольника. Указанный треугольник доступен на рынке и дает возможность увеличить нагрузку на пружинную стойку с 1500 кг допустимой опорной нагрузки до 4000 кг допустимой опорной нагрузки. Благодаря использованию треугольника изгибающие силы больше не прилагаются к подвеске. Удлиненный центральный вал колеса, соответствующего изобретению, необходим для монтажа колеса и может также служить для установки дисков тормозной системы. Пружина обеспечивает комфортабельное"удерживание" дороги транспортным средством, на котором установлено колесо и подвеска. В 4-тонной версии с треугольником при полном сжатии пружины она все же обеспечивает минимальное усилие пружины, составляющее 1500 кг, когда транспортное средство находится в наклонном положении, и одно из колес угрожает отрывом от земли. Резиновое кольцо обеспечивает демпфирование шлицевого корпуса 104 в маловероятном случае, когда нагрузка становится настолько высокой, что шлицевой корпус 104 сталкивается с опорой. Описание электронных средств управления для работы синхронного электродвигателя в колесе,соответствующем изобретению Электронные средства управления колесом, соответствующим изобретению, выполнены в модульной форме и состоят из нескольких элементов. Несколько элементов в иерархическом порядке приспособлены друг к другу. Могут быть выделены следующие элементы. 1. Модули питания На самой нижней ступени использованы модули основного тока на биполярных транзисторах с изолированным затвором. Конструкция, представленная в модулях основного тока на биполярных транзисторах с изолированным затвором, делает их уже самих по себе очень надежными и гарантирует слабое выделение тепла и оптимальную эффективность. Модули основного тока управляют током в обмотках. Обмотки разделены на три группы, каждая из которых имеет отличную от других фазу. На каждую обмотку применены два модуля основного тока. Модулями основного тока управляет более высокая ступень, а именно: 2. Регуляторы тока На второй ступени 2 модуля основного тока на биполярных транзисторах с изолированным затвором соединены с регулятором тока и управляются регулятором тока. Совместно с отдельным датчиком тока, работающим по принципу Холла (измерительный преобразователь Холла), они формируют независимую ко 15 нечную ступень, которая управляет током в соответствующей обмотке электродвигателя. На этой ступени модуль и регулятор тока уже гальванически изолированы от операционной электроники. Регулятор тока, имеющий два модуля основного тока, и измерительный преобразователь Холла далее названы 4Q-модулями. Модули основного тока с регулятором тока формируют систему управления. Система управления применена для каждой обмотки. 3. Векторный генератор Векторный генератор выдает рабочий параметр так называемым 4Q-модулям (ступени 1 и 2), которые, таким образом, генерируют вектор магнитного поля обмотками синхронного электродвигателя и, таким образом, определяют вращающий момент. Так называемое кодирующее устройство или синус/косинусный преобразователь, то есть измерительный прибор для очень точного измерения угла или числа оборотов, информирует векторный генератор о текущем положении ротора относительно статора. Быстрое вычисление положения ротора, выводимого по синус/косинусным сигналам от синус/косинусного преобразователя и сигналу обратной связи, подключенной к нему, обеспечивает оптимальную установку векторов напряженности поля электродвигателя наряду с программируемыми логическими модулями, то есть так называемыми программируемыми пользователем матрицами логических элементов. Вся работа векторного генератора вследствие комбинации микропроцессора и программируемых пользователем матриц логических элементов может быть запрограммирована полностью по волоконно-оптическому кабелю. Это означает, что новые данные или изменения, необходимые для специального использования,могут немедленно вводиться (по телефону или Интернет) в колесо, соответствующее изобретению, которое уже находится в работе. Эти изменения не только относятся к программному обеспечению программируемых пользователем матриц логических элементов, но также к аппаратному обеспечению модулей. Например,можно изменять взаимосвязь в самом электродвигателе, когда обмотка или модуль могут выходить из строя, при этом колесо будет оставаться в рабочем состоянии. Векторный генератор формирует операционную систему. Кодирующее устройство и измерительные преобразователи Холла с сопутствующей электроникой в описанном варианте осуществления изобретения формируют измерительную систему. 4. Центральный процессор Первые три ступени расположены совместно в колесе. Центральный процессор расположен вне колеса и связан с несколькими колесами, соответствующими изобретению, которые могут быть установлены на автомобиле, при помощи оптической кольцевой шины данных(ORDABUL). Он может также выполнять вычисления, необходимые для автоматически управляемых транспортных средств, касающиеся пройденного пути, одометрии при прохождении поворотов и диагностирования всей системы привода. Каждая ступень осуществляет текущее слежение и выдает данные, необходимые в данной рабочей ситуации, в центральный процессор. Сообщение об ошибке немедленно передается на вышестоящую ступень, и она немедленно реагирует посредством принятия необходимых мер до того, как может возникнуть неисправность. Вышестоящая ступень способна активизировать программу аварийной ситуации,которая должным образом реагирует на ошибку. В результате ошибка в одном модуле почти не влияет на работу всего транспортного средства. Модульная система дает возможность легко осуществлять диагностику ошибок и быстро выявлять относящиеся к ним компоненты без необходимости выполнения впоследствии сложных регулировочных или установочных мероприятий. Важным отличием от обычного управления асинхронными/синхронными электродвигателями является тот факт, что в предпочтительном варианте осуществления изобретения все обмотки электродвигателя разделены на три группы, каждая из которых предпочтительно состоит из 30 независимых обмоток, электрически изолированных друг от друга, причем каждой обмоткой управляет ее собственный 4Qмодуль. Здесь 4Q-модули просто соединены друг с другом при помощи линии электроснабжения, в результате чего получены следующие преимущества. 1. Осуществляется контроль и управление только двумя фазами нормального трехфазного привода. Силы токов третьей фазы вычисляются на основе характеристик двух других фаз. Это дает значительно большую свободу управления электроникой и, например, нейтрализации отказа одного или более модулей. 2. Распределение токов может точно регулироваться таким образом, что каждая обмотка электродвигателя генерирует одинаковую напряженность поля. В результате фактические вращающие моменты, генерируемые полем каждой обмотки, могут регулироваться и не зависят от неравномерности электрических параметров отдельных обмоток. 3. Допуски магнитных характеристик каждой обмотки можно калибровать отдельно при помощи векторного генератора. 4. Когда 4Q-модуль выходит из строя, или в одной из обмоток происходит короткое замыкание, электродвигатель может оставаться в рабочем состоянии. Предохранитель или реле может изолировать дефектный модуль или фазу от других двух 4Q-модулей или фаз, не допуская воздействия на них. Таким образом, электродвигатель еще способен тормозить или, ко 17 гда используются несколько колес, поддерживать их работу. Преимущества ступенчатой конструкции здесь становятся особенно заметными. Описанное функционирование электронных средств и их взаимосвязь дополнительно пояснены на фиг. 4. Здесь при помощи блоксхемы схематически показаны связь и иерархическое положение колес, стоек колес и других управляющих и операционных средств в транспортном средстве с электрическим приводом,например, таком как транспортное средство с автоматическим дистанционным управлением. Центральный процессор или компьютер 200 управляет общим обменом данными между несколькими частями и обеспечивает возможное автоматическое управление транспортным средством. Компьютер 200 соединен с системой 30 распределения энергии, а именно, с батареями,возможно, генераторами, топливными батареями или солнечными батареями, при помощи линий передачи данных, например, оптических линий передачи данных. Кроме того, компьютер 200 соединен с дисплеем 400, на котором отображаются данные, относящиеся к состоянию различных систем. Центральный компьютер 200 также соединен с различными датчиками, которые выдают информацию, касающуюся положения транспортного средства, возможных препятствий, внутреннего климата и т.п. Кроме того, центральный компьютер соединен, например, с двумя или более стойками 100 колес, соответствующих изобретению. Номера на данном чертеже соответствуют уже описанным частям. Центральный компьютер 200 также соединен по меньшей мере с одним или большим количеством колес 1, соответствующих изобретению. Можно видеть, что колесо содержит три группы обмоток 9, 9/1 и 9/11, системы 32, 32/1 и 32/11 управления для каждой группы и измерительные системы 30, 30/1 и 30/11 для каждой группы. Кроме того, колесо содержит уже описанное кодирующее устройство 31, которое выдает данные, относящиеся к положению ротора относительно статора, в операционную систему 33, которая по иерархии стоит выше него. На чертеже показаны три группы обмоток, предпочтительно в сумме составляющие по меньшей мере 30 обмоток 9, 9/1 и 9/11, расположенных в колесе 1, соответствующем настоящему изобретению. Обмотки 9 предпочтительно разделены на три группы, каждая из которых имеет отличную от других фазу 1, 2 и 3. Сила тока в каждой группе обмоток 9, 9/1 и 9/11 измеряется датчиком 30 Холла. Измеренное значение выдается в систему 32 управления. Система 32 управления регулирует силу тока в обмотках при помощи двух биполярных транзисторов с изолированным затвором. Системами 32 управления управляет операционная система 33. Указанная операционная система также принимает данные от кодирующего устройства 31, которое 18 выдает информацию об угловом положении ротора относительно статора. В результате операционная система 33 способна выбирать надлежащую установку фаз для оптимальной работы. Операционная система 33 соединена с центральным процессором 200 на транспортном средстве при помощи средства 34 передачи данных, предпочтительно пригодного для оптической передачи данных. На фиг. 5 А показан вид сверху транспортного средства, снабженного четырьмя колесами 1, соответствующими изобретению. Каждое колесо 1 прикреплено к стойке 100 колеса, соответствующей другому аспекту изобретения, который также был описан. Каждая стойка колеса снабжена средством, расположенным в стойке колеса, благодаря которому колесо может поворачиваться и, таким образом, можно управлять транспортным средством. Кроме того, транспортное средство снабжено центральным процессором 200, батареями и системами 300 управления ими. На фиг. 5 В показан вид сбоку транспортного средства, показанного на фиг. 5 А. На фиг. 6 показан альтернативный вариант выполнения колеса, соответствующего изобретению. Ссылочные номера, насколько это возможно, соответствуют данным на фиг. 1 и 2. Сторона расположения транспортного средства показана стрелкой А. Колесо, соответствующее фиг. 6, снабжено, например, водяным охлаждением. Входное и выходное отверстия, соответственно, для охлаждающей жидкости обозначены номером 30. Входное и выходное отверстия 30 проходят в пространство 31 вокруг вала, в котором циркулирует жидкость. В этом варианте осуществления изобретения измерительные,управляющие и операционные средства расположены в пространстве 32. Электронные средства расположены так, что печатные платы обращены к транспортному средству. Охлаждающая жидкость, предпочтительно - вода, в основном служит для охлаждения обмоток. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Колесо, содержащее расположенные в нем электрическое приводное средство; средство управления для управления мощностью электрического приводного средства; измерительное средство; операционное средство, соединенное со средством управления и измерительным средством, для управления работой колеса и средство передачи данных, соединенное со средством управления, для передачи данных вне колеса. 2. Колесо по п.1, в котором колесо содержит обод, который снабжен расположенным соосно на его внутренней стороне ротором,снабженным постоянными магнитами, причем ротор и обод соединены с центральным валом, и 19 соосный статор, снабженный обмотками, причем статор расположен между центральным валом и ротором и выполнен с возможностью соединения с транспортным средством. 3. Колесо по п.2, в котором статор разделен по меньшей мере на две группы электрически и физически изолированных обмоток, и каждая группа содержит по меньшей мере две обмотки, каждая из которых имеет собственное средство управления и измерительное средство,причем средство управления и измерительное средство управляются операционными средствами, которые также расположены внутри колеса. 4. Колесо по пп.1, 2 или 3, в котором средства передачи данных выполнены с возможностью обмена данными с управляющими, измерительными и операционными средствами других подобных колес. 5. Колесо по одному или более из предшествующих пунктов, в котором средства передачи данных содержат оптические средства связи. 6. Колесо по одному или более из предшествующих пунктов, в котором измерительные,управляющие и операционные средства колеса связаны через центральный процессор, расположенный вне колеса. 7. Колесо по одному или более из предшествующих пунктов, в котором средство управления содержит средство для управления силой тока в каждой обмотке отдельно. 8. Колесо по одному или более из предшествующих пунктов, в котором средства управления обмоток соединены с операционными средствами. 9. Колесо по п.8, в котором измерительные средства содержат кодирующее устройство для измерения числа оборотов и углового положения ротора относительно статора и устройство измерения тока для измерения тока в каждой из обмоток. 10. Колесо по п.9, в котором кодирующее устройство соединено с операционным средством, и средства управления соединены с устройствами для измерения силы тока. 11. Колесо по одному или более из предшествующих пунктов, в котором операционные средства соединены с центральным процессором, расположенным вне колеса, при помощи средств передачи данных. 12. Колесо по одному или более из предшествующих пунктов, которое снабжено охлаждающим средством. 13. Колесо по п.12, которое снабжено активным охлаждающим средством. 14. Колесо по п.13, которое снабжено вентиляторами, расположенными в колесе, для охлаждения колеса. 15. Колесо по одному или более из предшествующих пунктов, в котором колесо снабжено средством для водяного охлаждения. 20 16. Колесо по любому из пп.2-15, которое дополнительно содержит охлаждающий корпус,снабженный средством для удерживания генерирующих тепло электронных компонентов средства управления и операционного средства,находящихся в теплообменном контакте с охлаждающим корпусом, при этом охлаждающий корпус установлен так, что он входит в теплообменный контакт со статором. 17. Колесо по любому из предшествующих пунктов, которое дополнительно содержит средство для измерения механически передаваемого вращающего момента и средство для измерения вращающего момента посредством измерения электрически обеспечиваемой мощности и средство для сравнения механически передаваемого вращающего момента и электрически обеспечиваемой мощности. 18. Колесо по одному или более из предшествующих пунктов, в котором операционные системы в колесе снабжены установкой в главное состояние и установкой в подчиненное состояние, при этом при помощи средств передачи данных центральный процессор может переключать операционные средства из главного состояния в подчиненное состояние и наоборот. 19. Колесо по п.18, в котором переключение из главного состояния в подчиненное состояние и наоборот происходит в зависимости либо от потребляемой мощности, либо скорости вращения колеса. 20. Колесо по п.18 или 19, в котором колесо, потребляющее самую меньшую мощность,устанавливается в главное состояние. 21. Узел по меньшей мере из двух колес по одному или более из предшествующих пунктов,в котором колеса соединены с общим центральным процессором при помощи средств передачи данных. 22. Транспортное средство, содержащее платформу для размещения источника электропитания и центрального процессора, по меньшей мере одно колесо по любому из предшествующих пунктов, прикрепленное к платформе,причем центральный процессор предназначен для управления источником электропитания и выдачи управляющих команд операционному средству, расположенному внутри по меньшей мере одного колеса. 23. Стойка колеса для колеса по любому из пп.1-20, снабженная средством крепления к транспортному средству для крепления стойки колеса к опоре транспортного средства и средствами крепления колеса для крепления колеса к стойке колеса, в которой средства крепления колеса выполнены с возможностью вращения вокруг продольного вала относительно средства крепления к транспортному средству, при этом стойка колеса снабжена приводным средством для вращения средства крепления колеса. 24. Стойка колеса по п.23, в которой средство крепления к транспортному средству и 21 средство крепления колеса соединены друг с другом в подпружиненном состоянии вдоль продольного вала при помощи соединительных средств. 25. Стойка колеса по п.23 или 24, в которой соединительные средства содержат шлицевой вал, который на одном конце снабжен шлицом, на другом конце снабжен приводным средством для вращения шлицевого вала, и шлицевой корпус, в котором расположен шлицевой вал, причем шлицевой корпус на нижней стороне снабжен средством для размещения вала колеса и крепежными средствами для колеса, и в которой средства крепления к транспортному средству сформированы гильзой, снабженной средствами для соединения гильзы с транспортным средством, причем шлицевой корпус со шлицевым валом, по меньшей мере, частично расположен в гильзе, шлицевой корпус и гильза соединены друг с другом в подпружиненном состоянии при помощи пружинного средства и приводные средства соединены с гильзой. 26. Стойка колеса по п.25, в которой шлицевой корпус снабжен принимающей муфтой для вала, которая расположена по существу перпендикулярно шлицевому корпусу. 27. Стойка колеса по п.25 или 26, содержащая пружинное средство для смягчения вертикального движения средства крепления колеса относительно средства крепления к транспортному средству. 28. Узел из колеса и стойки колеса, содержащий колесо по одному или более из предшествующих пп.1-20 и стойку колеса по одному или более из предшествующих пп.23-27. 29. Способ согласования числа оборотов по меньшей мере двух колес, снабженных электрическими двигателями, расположенными внутри колес по одному или более из предшествующих пп.1-20, в котором физически изолированные системы управления управляют силой тока в каждой обмотке электрических двигателей, системы управления в одном колесе управляются операционной системой, измерительная система выдает информацию, относящуюся к напряженности магнитного поля, в систему управления и выдает данные о взаимном поло Фиг. 1 22 жении ротора и статора в операционную систему, и операционные системы нескольких колес связывают друг с другом при помощи средств передачи данных через центральный процессор. 30. Способ по п.29, в котором центральный процессор задает работу операционной системы колеса, потребляющего наименьшую мощность,как главное состояние, и задает работу операционных систем другого колеса или других колес,соответственно, как подчиненное состояние,при этом каждый раз операционная система колеса, потребляющего наименьшую мощность,работает в главном состоянии, а операционные системы других колес работают в подчиненном состоянии. 31. Способ по п.29 или 30, в котором центральный процессор при управлении операционными системами колес содержит данные о стойках колес, относящиеся к угловому положению. 32. Колесо по любому из пп.1-20, используемое в транспортном средстве и включающее в себя электрический двигатель, являющийся более чем 8-полюсным, 3-х или более фазным,синхронным электрическим двигателем постоянного тока. 33. Транспортное средство, снабженное по меньшей мере одним колесом по одному или более из предшествующих пп.1-20 или стойкой колеса по одному или более из предшествующих пп.23-27. 34. Колесо, содержащее: электрическое приводное средство, расположенное внутри колеса,средство управления,расположенное внутри колеса, для управления мощностью электрического приводного средства,измерительное средство, расположенное внутри колеса,операционное средство, расположенное внутри колеса, соединенное со средством управления и измерительным средством, для управления работой колеса и средство передачи данных, расположенное внутри колеса, соединенное с операционным средством, для передачи данных вне колеса.