俄研制新型電動車電機(jī): 廉價且不用永磁體

導(dǎo)體在磁場中的運(yùn)動，會帶動車輪轉(zhuǎn)動。但當(dāng)導(dǎo)體在磁場中移動時，根據(jù)物理定律導(dǎo)體上會出現(xiàn)反向作用力，即反電動勢。反電動勢會阻礙導(dǎo)體中的電流，導(dǎo)致電動車時速無法達(dá)到很高水平。要想提速，需要減小磁場——這會降低反電動勢。但這需要消耗電能。結(jié)果電機(jī)效率下降，蓄電池耗電更快。

俄電動運(yùn)輸技術(shù)公司技術(shù)經(jīng)理伊利亞·費(fèi)季切克介紹說：“形象地說，我們的電機(jī)由鐵、銅等組成。我們借助銅線圈制造磁場。因此磁場易于控制。想要獲得更大功率，可以增強(qiáng)磁場;希望汽車在不降低效率的情況下提速，就減弱磁場。按照我們的計算，使用該電機(jī)的電動車?yán)m(xù)航能力將提高約15%。”

通電銅線圈自19世紀(jì)起就被廣泛用作磁場來源。不過將磁場用于電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)絕非易事。工程師說，他們的主要成就是制造了特殊的電機(jī)結(jié)構(gòu)，不用永磁體而改用銅線圈——銅線圈可制造帶有正確方向和強(qiáng)度的磁場。

報道稱，現(xiàn)有電機(jī)還有一個缺點——永磁體會因電機(jī)發(fā)熱而消磁。當(dāng)電動車突然開始降速，這意味著磁體過熱，無法再提供磁場，因此電機(jī)功率被迫降低。

俄產(chǎn)電機(jī)不使用永磁體，也就沒有動力突然中斷的風(fēng)險。而且它與使用永磁體的電機(jī)不同，不需要復(fù)雜、笨重且昂貴的冷卻系統(tǒng)。熱環(huán)境測試的結(jié)果表明，俄產(chǎn)電機(jī)在150攝氏度以內(nèi)可維持性能，而外國電機(jī)在100攝氏度時就停止運(yùn)轉(zhuǎn)。

莫斯科鮑曼理工大學(xué)工業(yè)電氣工程教研室負(fù)責(zé)人亞歷山大·克拉索夫斯基表示，盡管如此，世界多數(shù)行業(yè)專家仍選擇永磁電機(jī)。

這位專家介紹說：“應(yīng)當(dāng)考慮到，使用額外的勵磁繞組(即銅線圈本身)時，需要耗費(fèi)蓄電池更多電能，這令電機(jī)效率有所降低。線圈的存在還會導(dǎo)致電機(jī)重量和尺寸有所增加。但俄產(chǎn)電機(jī)的優(yōu)勢之一是價格低廉——永磁電機(jī)結(jié)構(gòu)更復(fù)雜，因此價格更貴。”

機(jī)器人技術(shù)和運(yùn)輸自動化系統(tǒng)專家維塔利·薩韋利耶夫指出：“這種電機(jī)的問世對機(jī)器制造，尤其對正在形成的無人運(yùn)輸工具市場而言是大事。這種電機(jī)不嬌氣且壽命長，可令以該電機(jī)為基礎(chǔ)的技術(shù)設(shè)備得到更有效利用。開發(fā)這類電機(jī)可在獲得高牽引力的同時降低能耗，從而提高電動車?yán)m(xù)航能力。”

報道稱，這款電機(jī)的研發(fā)者計劃很快推出無人駕駛卡車系列，從事貨運(yùn)、郵政和快遞業(yè)務(wù)的公司可能對此有需求。