俄研制出新型电动车电机：不用永磁体 廉价又高效

据报道,电动车最常使用的是永磁电机。不过这种电机有一系列严重缺点。

导体在磁场中的运动,会带动车轮转动。但当导体在磁场中移动时,根据物理定律导体上会出现反向作用力,即反电动势。反电动势会阻碍导体中的电流,导致电动车时速无法达到很高水平。要想提速,需要减小磁场——这会降低反电动势。但这需要消耗电能。结果电机效率下降,蓄电池耗电更快。

俄电动运输技术公司技术经理伊利亚·费季切克介绍说:“形象地说,我们的电机由铁、铜等组成。我们借助铜线圈制造磁场。因此磁场易于控制。想要获得更大功率,可以增强磁场;希望汽车在不降低效率的情况下提速,就减弱磁场。按照我们的计算,使用该电机的电动车续航能力将提高约15%。”

通电铜线圈自19世纪起就被广泛用作磁场来源。不过将磁场用于电机的运转绝非易事。工程师说,他们的主要成就是制造了特殊的电机结构,不用永磁体而改用铜线圈——铜线圈可制造带有正确方向和强度的磁场。

报道称,现有电机还有一个缺点——永磁体会因电机发热而消磁。当电动车突然开始降速,这意味着磁体过热,无法再提供磁场,因此电机功率被迫降低。

俄产电机不使用永磁体,也就没有动力突然中断的风险。而且它与使用永磁体的电机不同,不需要复杂、笨重且昂贵的冷却系统。热环境测试的结果表明,俄产电机在150摄氏度以内可维持性能,而外国电机在100摄氏度时就停止运转。

莫斯科鲍曼理工大学工业电气工程教研室负责人亚历山大·克拉索夫斯基表示,尽管如此,世界多数行业专家仍选择永磁电机。

这位专家介绍说:“应当考虑到,使用额外的励磁绕组(即铜线圈本身)时,需要耗费蓄电池更多电能,这令电机效率有所降低。线圈的存在还会导致电机重量和尺寸有所增加。但俄产电机的优势之一是价格低廉——永磁电机结构更复杂,因此价格更贵。”

机器人技术和运输自动化系统专家维塔利·萨韦利耶夫指出:“这种电机的问世对机器制造,尤其对正在形成的无人运输工具市场而言是大事。这种电机不娇气且寿命长,可令以该电机为基础的技术设备得到更有效利用。开发这类电机可在获得高牵引力的同时降低能耗,从而提高电动车续航能力。”

报道称,这款电机的研发者计划很快推出无人驾驶卡车系列,从事货运、邮政和快递业务的公司可能对此有需求。