可變磁通電機(jī)（Variable Flux Machine，VFM）是一類可動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子氣隙磁場(chǎng)強(qiáng)度的新型電機(jī)，其核心目標(biāo)在于優(yōu)化電動(dòng)汽車在不同工況下的效率，通過(guò)硬件結(jié)構(gòu)與智能控制協(xié)同，實(shí)現(xiàn)低速?gòu)?qiáng)磁、高速弱磁的無(wú)級(jí)切換，從根源解決傳統(tǒng)永磁電機(jī) “低速高效、高速費(fèi)電” 的痛點(diǎn)，兼顧動(dòng)力與節(jié)能，是新能源驅(qū)動(dòng)領(lǐng)域的技術(shù)迭代核心。

一、技術(shù)原理與工作機(jī)制

當(dāng)前主流電動(dòng)汽車普遍采用永磁同步電機(jī)，其轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)強(qiáng)度固定不變。這種設(shè)計(jì)在低速時(shí)效率極高、扭矩充沛，但在高速運(yùn)行時(shí)，電機(jī)內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)大的反電動(dòng)勢(shì)。為維持高轉(zhuǎn)速，電控系統(tǒng)需消耗額外電流對(duì)抗此阻力，導(dǎo)致電機(jī)效率顯著下降，能耗急劇升高。?

可變磁通電機(jī)通過(guò)引入調(diào)磁結(jié)構(gòu)、磁路開關(guān)或輔助勵(lì)磁等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)電機(jī)磁通量的智能調(diào)節(jié)，使其能夠根據(jù)車速與負(fù)載自動(dòng)切換工作模式，在高速時(shí)切換為弱磁場(chǎng)以降低反電動(dòng)勢(shì)和鐵損，從而實(shí)現(xiàn)全速域高效運(yùn)行：?

ü ?低速/高負(fù)載工況（如起步、爬坡）?： 系統(tǒng)增強(qiáng)磁場(chǎng)強(qiáng)度（強(qiáng)磁模式），以提供更大的扭矩和更迅猛的加速響應(yīng)。

ü ?高速巡航工況?： 系統(tǒng)減弱磁場(chǎng)強(qiáng)度（弱磁模式），從而有效降低反電動(dòng)勢(shì)，減少電量的“內(nèi)耗”，使電機(jī)在高速下仍能保持較高效率。

二、主要實(shí)現(xiàn)方式

ü 機(jī)械調(diào)磁法： 通過(guò)機(jī)械裝置改變磁路磁阻來(lái)調(diào)節(jié)磁通。例如，在轉(zhuǎn)子軸向端部或內(nèi)部設(shè)置可移動(dòng)的導(dǎo)磁件，通過(guò)液壓、離心力或齒輪機(jī)構(gòu)等驅(qū)動(dòng)導(dǎo)磁件移動(dòng)，改變磁通短路回路，從而調(diào)節(jié)氣隙磁通。

ü 電磁調(diào)磁法（記憶調(diào)磁法）： 采用低矯頑力的永磁材料（如鋁鎳鈷、釤鈷），通過(guò)定子繞組施加脈沖電流，對(duì)轉(zhuǎn)子磁鋼進(jìn)行在線充磁或退磁，改變轉(zhuǎn)子的剩磁狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)磁場(chǎng)強(qiáng)度調(diào)節(jié)。

三、電機(jī)優(yōu)勢(shì)

ü 提升高速效率： 高速巡航時(shí)無(wú)需大量弱磁電流，效率可保持在92%-95%，顯著降低能耗，延長(zhǎng)續(xù)航里程。

ü 拓寬恒功率區(qū)間： 在更寬的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)維持高功率輸出，兼顧低速爆發(fā)力與高速穩(wěn)定性。

ü 降低退磁風(fēng)險(xiǎn)： 減少對(duì)永磁體的熱負(fù)荷，降低不可逆退磁的可能性，提高電機(jī)可靠性。

ü 優(yōu)化系統(tǒng)成本： 可選用磁性略弱、耐溫要求較低的永磁材料，降低對(duì)逆變器弱磁能力的要求。

可變磁通電機(jī)以“磁通動(dòng)態(tài)可調(diào)” 為核心創(chuàng)新點(diǎn)，通過(guò)機(jī)械調(diào)磁或電磁調(diào)磁等技術(shù)路徑，完美解決了傳統(tǒng)永磁同步電機(jī)全工況效率失衡的痛點(diǎn)，其兼具高速高效、寬域恒功率、高可靠性與成本優(yōu)勢(shì)的特點(diǎn)，不僅契合新能源汽車對(duì)動(dòng)力與節(jié)能的雙重需求，更推動(dòng)了新能源驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的技術(shù)升級(jí)，未來(lái)有望成為中高端電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)的主流配置，引領(lǐng)新能源汽車動(dòng)力技術(shù)的發(fā)展方向。磁通與表磁測(cè)量作為關(guān)鍵支撐技術(shù)，為電機(jī)設(shè)計(jì)驗(yàn)證、性能校準(zhǔn)與可靠性保障提供了精準(zhǔn)數(shù)據(jù)依據(jù)。湖南永磁測(cè)控作為自動(dòng)化永磁測(cè)控領(lǐng)域的專業(yè)力量，深耕表磁、磁通、磁矩測(cè)量及自動(dòng)化磁性充測(cè)等核心測(cè)控技術(shù)，針對(duì)電機(jī)應(yīng)用場(chǎng)景，能夠量身制定最優(yōu)的磁場(chǎng)測(cè)量與分析解決方案，為可變磁通電機(jī)的技術(shù)轉(zhuǎn)化與規(guī)?；瘧?yīng)用保駕護(hù)航。

審核編輯 黃宇