變磁電機

朱東風　鹿世敏

摘 要：變磁電機通過調節活動部分轉子與固定部分轉子之間的偏轉角度，實現轉子磁場強弱變化從而達到調整電機輸出轉速與轉矩的目的。通過性能對比，變磁電機比傳統普通電機在技術性能上有較大的優勢，質量水平有了較大的提高。

關鍵詞：變磁電機；轉子；磁場；測功

一、項目背景

隨著人口老齡化和農村城鎮化在不斷的擴大，大眾對集靈活、方便、節能、不污染環境、經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量。現有普通電機效率低、易發熱、易燒壞成為電動三輪車的主要質量故障之一。能夠拉得多、皮實耐用是用戶的最大期望。為此金彭車業自主開發了一款能夠根據路況適時自動調整運行工況的動力系統。

二、變磁電機結構

變磁電機轉子主要分為活動與固定兩部分組成，普通電機其轉子為一個整體，這是變磁電機與普通電機的最大差別。通過調節活動部分轉子與固定部分轉子之間的偏轉角度，實現轉子磁場強弱變化從而達到調整電機輸出轉速與轉矩的目的。當整車運行阻力較小時，活動部分轉子通過特定配套的控制器進行控制轉子，通過彈簧作用與固定轉子間出現偏轉（轉子整體磁場減弱），電機工作在高速狀態，匹配大速比后橋后，保證車速不低于常規車型；當整車運行阻力增大達到控制器限流值后，活動部分轉子受磁場作用克服彈簧阻力與固定部分轉子間偏轉角度逐漸減小（轉子整體磁場增強），電機轉速下降同時轉矩逐漸提升，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，實際測試與實驗結果及對比如下（見下表：技術數據測試結果及對比）：

四、結論

從以上測功圖分析可得出以下結論：

（1）動力強勁：60V1000W變磁技術動力系統（最大輸出轉矩301.2N.m）比普通60V1000W動力系統動力（最大輸出轉矩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：因變磁技術動力系統輸出動力強勁，相同動力輸出情況下，該技術成本優勢更明顯。

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

（4）無級變速：變速無頓挫感，駕乘體驗更舒適。

（5）自適應動力：動力系統可根據路況，自動調整轉速和力量，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/分范圍內與常規產品相比效率最高提升31.9%，平均提升15%。

（7）高效平臺更寬：≥70%效率區間范圍比普通電機寬61.9N。

由上得知，金彭車業發明的變磁電機系統比傳統普通電機在技術性能上有較大的優勢，質量水平有了較大的提高。使得電動三輪車更適應市場的使用需求，動力更強、更省電、更穩定、故障率大大降低。目前此技術已獲得國家發明專利2項，實用新型專利15項，經過近兩年的市場推廣應用獲得了用戶的廣泛好評，取得了良好的經濟效益與社會效益。

參考文獻：

[1]羅宵霞.電動三輪車發展現狀調查及管理對策淺析[J].山西建筑，2010：26.37.

[2]鄒曉君.差速電機設計[D].南昌：南昌大學，2013：1.7.

[3]孫阿芳.電動汽車用變磁通永磁同步電機的設計和研究[D].合肥：華中科技大學，201，3.15.

[4]趙智輝.電驅動三輪車輛電子差速控制方法研究[D].重慶：重慶大學，2010，29.37.