變磁電機(jī)

朱東風(fēng)　鹿世敏

摘 要：變磁電機(jī)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(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子磁場強(qiáng)弱變化從而達(dá)到調(diào)整電機(jī)輸出轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩的目的。通過性能對比，變磁電機(jī)比傳統(tǒng)普通電機(jī)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(jī)；轉(zhuǎn)子；磁場；測功

一、項(xiàng)目背景

隨著人口老齡化和農(nóng)村城鎮(zhèn)化在不斷的擴(kuò)大，大眾對集靈活、方便、節(jié)能、不污染環(huán)境、經(jīng)濟(jì)耐用等特點(diǎn)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(yùn)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(jī)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?，F(xiàn)有普通電機(jī)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(shí)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(shí)自動調(diào)整運(yùn)行工況的動力系統(tǒng)。

二、變磁電機(jī)結(jié)構(gòu)

變磁電機(jī)轉(zhuǎn)子主要分為活動與固定兩部分組成，普通電機(jī)其轉(zhuǎn)子為一個(gè)整體，這是變磁電機(jī)與普通電機(jī)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(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子磁場強(qiáng)弱變化從而達(dá)到調(diào)整電機(jī)輸出轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩的目的。當(dāng)整車運(yùn)行阻力較小時(shí)，活動部分轉(zhuǎn)子通過特定配套的控制器進(jìn)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(jī)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(dāng)整車運(yùn)行阻力增大達(dá)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?。ㄞD(zhuǎn)子整體磁場增強(qiáng)），電機(jī)轉(zhuǎn)速下降同時(shí)轉(zhuǎn)矩逐漸提升，配合大速比后橋使得車輛爬坡動力更強(qiáng)。

三、樣機(jī)性能對比（以60V1000W電機(jī)為例）

以60V1000W電機(jī)為例，用此變磁電機(jī)與普通電機(jī)上測功臺架試驗(yàn)及樣車測功機(jī)測試，實(shí)際測試與實(shí)驗(yàn)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(qiáng)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(jià)比高：因變磁技術(shù)動力系統(tǒng)輸出動力強(qiáng)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(dāng)整車運(yùn)行阻力增大達(dá)到控制器限流時(shí)，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?。ㄞD(zhuǎn)子整體磁場增強(qiáng)），電機(jī)轉(zhuǎn)速下降同時(shí)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(qiáng)、電流更小、效率更高（電機(jī)/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(yàn)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(dá)到27Km/h，超載動力提升26%。

（6）超載效率高：電機(jī)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(jī)寬61.9N。

由上得知，金彭車業(yè)發(fā)明的變磁電機(jī)系統(tǒng)比傳統(tǒng)普通電機(jī)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(qiáng)、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(xiàng)，實(shí)用新型專利15項(xiàng)，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(jì)效益與社會效益。

參考文獻(xiàn)：

[1]羅宵霞.電動三輪車發(fā)展現(xiàn)狀調(diào)查及管理對策淺析[J].山西建筑，2010：26.37.

[2]鄒曉君.差速電機(jī)設(shè)計(jì)[D].南昌：南昌大學(xué)，2013：1.7.

[3]孫阿芳.電動汽車用變磁通永磁同步電機(jī)的設(shè)計(jì)和研究[D].合肥：華中科技大學(xué)，201，3.15.

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