尼桑电机的可变磁通结构及可变磁通的关键

2023年12月25日发(作者：带b的奔驰大g多少钱)

尼桑电机的可变磁通结构及可变磁通的关键

车用驱动永磁同步电机，即强调低速高转矩，又强调高速高功率，因此存在一对跷跷板矛盾。

从低速爬坡的角度出发，需要大的转矩，而不希望电流过大，那就需要提高永磁磁链，获得大转矩系数（单位电流产生转矩的能力）。

但是如果永磁磁链太大了，在高速时反电动势会高过供电电压的，无法输出功率。幸好后来发明了弱磁技术，通过电枢绕组产生去磁磁场分量，去抵消掉永磁体产生的磁链。但这会带来永磁体退磁的风险，而且过多的去磁电流，不但不做功，还会产生额外的铜耗，降低效率。

其实这种矛盾是所有追求高转速范围工作电机的一个通病，没办法的，谁叫你低速和高速的范围相差极大啊。对于永磁电机——一个励磁磁场不可调节的系统，这个问题就更突出了。如果不想放弃永磁电机这条技术路线，就一定要解决这个问题。很自然会想到，如果能实现磁通可变，在低速的时候用高磁通，高速的时候用小磁通，不就把这个扣解开了吗，这就是尼桑电机公司研究的技术路线。

尼桑电机的可变磁通结构

这是一款6极45槽的扁线电机，定子外径200mm，最大转矩280Nm，最高转速12000rpm。它的磁钢有三种磁化状态。100%磁化时，最大转矩 280NM，但转速只能到7200rpm，而75%磁化时，转矩224Nm，转速可达12000rpm。50%磁化时，最大转矩下降了一半，但工作转速已经远超12000rpm。如此一台电机就相当于三台特性不一的电机，不同的转速，呈现不同的特性。

这种变磁通的特性使它的高效区间扩大了。这是因为这种电机做到了反电动势可调，能成功回避弱磁问题。一旦反电动势达到电压限幅值，就调低永磁励磁能力，如此不但不需要额外的弱磁电流了，而且能够保证在任何速度段，都能给出最合适的反电动势，这样电机在很宽的范围内能保证高效。硬是把永磁电机玩出了，电励磁电机的感觉。