變磁電機

朱東風　鹿世敏

摘 要：變磁電機通過調(diào)節(jié)活動部分轉(zhuǎn)子與固定部分轉(zhuǎn)子之間的偏轉(zhuǎn)角度，實現(xiàn)轉(zhuǎn)子磁場強弱變化從而達到調(diào)整電機輸出轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩的目的。通過性能對比，變磁電機比傳統(tǒng)普通電機在技術(shù)性能上有較大的優(yōu)勢，質(zhì)量水平有了較大的提高。

關(guān)鍵詞：變磁電機；轉(zhuǎn)子；磁場；測功

一、項目背景

隨著人口老齡化和農(nóng)村城鎮(zhèn)化在不斷的擴大，大眾對集靈活、方便、節(jié)能、不污染環(huán)境、經(jīng)濟耐用等特點于一身的輕型代步工具的期待，為電動車的開發(fā)帶來了巨大的潛在市場。電動三輪車這種既能載人又能載物的交通運輸工具贏得了大部分的中小型城市和農(nóng)村居民的青睞。電機作為電動車的核心部件之一，其性能好壞直接影響到整車的性能和質(zhì)量。現(xiàn)有普通電機效率低、易發(fā)熱、易燒壞成為電動三輪車的主要質(zhì)量故障之一。能夠拉得多、皮實耐用是用戶的最大期望。為此金彭車業(yè)自主開發(fā)了一款能夠根據(jù)路況適時自動調(diào)整運行工況的動力系統(tǒng)。

二、變磁電機結(jié)構(gòu)

變磁電機轉(zhuǎn)子主要分為活動與固定兩部分組成，普通電機其轉(zhuǎn)子為一個整體，這是變磁電機與普通電機的最大差別。通過調(diào)節(jié)活動部分轉(zhuǎn)子與固定部分轉(zhuǎn)子之間的偏轉(zhuǎn)角度，實現(xiàn)轉(zhuǎn)子磁場強弱變化從而達到調(diào)整電機輸出轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩的目的。當整車運行阻力較小時，活動部分轉(zhuǎn)子通過特定配套的控制器進行控制轉(zhuǎn)子，通過彈簧作用與固定轉(zhuǎn)子間出現(xiàn)偏轉(zhuǎn)（轉(zhuǎn)子整體磁場減弱），電機工作在高速狀態(tài)，匹配大速比后橋后，保證車速不低于常規(guī)車型；當整車運行阻力增大達到控制器限流值后，活動部分轉(zhuǎn)子受磁場作用克服彈簧阻力與固定部分轉(zhuǎn)子間偏轉(zhuǎn)角度逐漸減小（轉(zhuǎn)子整體磁場增強），電機轉(zhuǎn)速下降同時轉(zhuǎn)矩逐漸提升，配合大速比后橋使得車輛爬坡動力更強。

三、樣機性能對比（以60V1000W電機為例）

以60V1000W電機為例，用此變磁電機與普通電機上測功臺架試驗及樣車測功機測試，實際測試與實驗結(jié)果及對比如下（見下表：技術(shù)數(shù)據(jù)測試結(jié)果及對比）：

四、結(jié)論

從以上測功圖分析可得出以下結(jié)論：

（1）動力強勁：60V1000W變磁技術(shù)動力系統(tǒng)（最大輸出轉(zhuǎn)矩301.2N.m）比普通60V1000W動力系統(tǒng)動力（最大輸出轉(zhuǎn)矩242.6N.m），提升了58.6N.m（約26%），最高超載車速提升28Km/h。

（2）性價比高：因變磁技術(shù)動力系統(tǒng)輸出動力強勁，相同動力輸出情況下，該技術(shù)成本優(yōu)勢更明顯。

（3）可靠性高：當整車運行阻力增大達到控制器限流時，活動部分轉(zhuǎn)子受磁場作用克服彈簧阻力與固定部分轉(zhuǎn)子間偏轉(zhuǎn)角度逐漸減小（轉(zhuǎn)子整體磁場增強），電機轉(zhuǎn)速下降同時轉(zhuǎn)矩逐漸提升，配合大速比后橋使得系統(tǒng)爬坡動力更強、電流更小、效率更高（電機/控制器發(fā)熱量更低），保證了整車動力系統(tǒng)可靠性。

（4）無級變速：變速無頓挫感，駕乘體驗更舒適。

（5）自適應(yīng)動力：動力系統(tǒng)可根據(jù)路況，自動調(diào)整轉(zhuǎn)速和力量，空載車速達到27Km/h，超載動力提升26%。

（6）超載效率高：電機超載工作在100到30 轉(zhuǎn)/分范圍內(nèi)與常規(guī)產(chǎn)品相比效率最高提升31.9%，平均提升15%。

（7）高效平臺更寬：≥70%效率區(qū)間范圍比普通電機寬61.9N。

由上得知，金彭車業(yè)發(fā)明的變磁電機系統(tǒng)比傳統(tǒng)普通電機在技術(shù)性能上有較大的優(yōu)勢，質(zhì)量水平有了較大的提高。使得電動三輪車更適應(yīng)市場的使用需求，動力更強、更省電、更穩(wěn)定、故障率大大降低。目前此技術(shù)已獲得國家發(fā)明專利2項，實用新型專利15項，經(jīng)過近兩年的市場推廣應(yīng)用獲得了用戶的廣泛好評，取得了良好的經(jīng)濟效益與社會效益。

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