可變磁通電機（Variable Flux Machine，VFM）是一類可動態(tài)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子氣隙磁場強度的新型電機，其核心目標在于優(yōu)化電動汽車在不同工況下的效率，通過硬件結(jié)構(gòu)與智能控制協(xié)同，實現(xiàn)低速強磁、高速弱磁的無級切換，從根源解決傳統(tǒng)永磁電機 “低速高效、高速費電” 的痛點，兼顧動力與節(jié)能，是新能源驅(qū)動領(lǐng)域的技術(shù)迭代核心。

一、技術(shù)原理與工作機制

當(dāng)前主流電動汽車普遍采用永磁同步電機，其轉(zhuǎn)子磁場強度固定不變。這種設(shè)計在低速時效率極高、扭矩充沛，但在高速運行時，電機內(nèi)部會產(chǎn)生強大的反電動勢。為維持高轉(zhuǎn)速，電控系統(tǒng)需消耗額外電流對抗此阻力，導(dǎo)致電機效率顯著下降，能耗急劇升高。?

可變磁通電機通過引入調(diào)磁結(jié)構(gòu)、磁路開關(guān)或輔助勵磁等技術(shù)，實現(xiàn)了對電機磁通量的智能調(diào)節(jié)，使其能夠根據(jù)車速與負載自動切換工作模式，在高速時切換為弱磁場以降低反電動勢和鐵損，從而實現(xiàn)全速域高效運行：?

ü ?低速/高負載工況（如起步、爬坡）?： 系統(tǒng)增強磁場強度（強磁模式），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)減弱磁場強度（弱磁模式），從而有效降低反電動勢，減少電量的“內(nèi)耗”，使電機在高速下仍能保持較高效率。

二、主要實現(xiàn)方式

ü 機械調(diào)磁法： 通過機械裝置改變磁路磁阻來調(diào)節(jié)磁通。例如，在轉(zhuǎn)子軸向端部或內(nèi)部設(shè)置可移動的導(dǎo)磁件，通過液壓、離心力或齒輪機構(gòu)等驅(qū)動導(dǎo)磁件移動，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），通過定子繞組施加脈沖電流，對轉(zhuǎn)子磁鋼進行在線充磁或退磁，改變轉(zhuǎn)子的剩磁狀態(tài)，實現(xiàn)磁場強度調(diào)節(jié)。

三、電機優(yōu)勢

ü 提升高速效率： 高速巡航時無需大量弱磁電流，效率可保持在92%-95%，顯著降低能耗，延長續(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： 減少對永磁體的熱負荷，降低不可逆退磁的可能性，提高電機可靠性。

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，降低對逆變器弱磁能力的要求。

可變磁通電機以“磁通動態(tài)可調(diào)” 為核心創(chuàng)新點，通過機械調(diào)磁或電磁調(diào)磁等技術(shù)路徑，完美解決了傳統(tǒng)永磁同步電機全工況效率失衡的痛點，其兼具高速高效、寬域恒功率、高可靠性與成本優(yōu)勢的特點，不僅契合新能源汽車對動力與節(jié)能的雙重需求，更推動了新能源驅(qū)動系統(tǒng)的技術(shù)升級，未來有望成為中高端電動汽車驅(qū)動電機的主流配置，引領(lǐng)新能源汽車動力技術(shù)的發(fā)展方向。磁通與表磁測量作為關(guān)鍵支撐技術(shù)，為電機設(shè)計驗證、性能校準與可靠性保障提供了精準數(shù)據(jù)依據(jù)。湖南永磁測控作為自動化永磁測控領(lǐng)域的專業(yè)力量，深耕表磁、磁通、磁矩測量及自動化磁性充測等核心測控技術(shù)，針對電機應(yīng)用場景，能夠量身制定最優(yōu)的磁場測量與分析解決方案，為可變磁通電機的技術(shù)轉(zhuǎn)化與規(guī)?；瘧?yīng)用保駕護航。

審核編輯 黃宇