最近曝光了一个特别有意思的专利:岚图的轴向磁通电机专利【图6、图7、图8】! 要知道,这种少见的电机技术,以前只在法拉利SF90【图4】、柯尼塞格Regera【图5】等一看就很贵的车型上。岚图又没有跑车,干嘛要研发轴向磁通电机?
回答这个问题之前,咱们需要先科普一下:什么是轴向磁通电机。
与轴向磁通电机相对的,就是径向磁通电机。凡是你能买得起的电车,它们用的无论是永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Motor, PMSM),还是感应异步电机(Induction Motor, IM),统统属于径向磁通电机的范畴。
径向与轴向磁通电机的根本区别是什么呢?本质上,电机的基本原理就是“用定子磁场,通过吸引或排斥的方式作用于转子磁场,从而使转子发生运动”。
如图2所示,你转动右边磁铁时,左边磁铁也不由自主地转动起来了。如果孩童时代的你发现了这一现象,那其实就距离独立发明电机不远了! 这不是夸张,如图1分别把磁铁镶嵌在外圈与内圈上,当你旋转外圈时,内圈也会运动,这不就是电机的定子和转子吗?当然,能转起来距离转得好,那还有一定的距离。
咱们继续回到图2可以发现:定子磁铁与转子磁铁在同一平面上,外圈内圈在互动。那咱们换个思路呢? 让定子和转子在两个不同的平面上【图3】,也就是近圈为转子镶满了磁铁、远圈为定子也镶满了磁铁,当远圈在沿定子轴转动时,只要控制得当,那近圈也会转动啊!
区别就在于磁铁的摆放位置不同:图2的磁通沿径向流动,所以叫径向磁通电机;图3的磁通沿轴向流动,所以叫轴向磁通电机。如果你嫌理解这些太麻烦,那也有简单的方法:径向磁通电机的转子与定子,是被糊在同一张大饼上的,大饼外圈转,则内圈也转;而轴向磁通电机的转子与定子,则分别糊在了两张大饼上【图9】,A饼转动,则B饼也跟着转动。
从原理也可以看出,轴向磁通电机的两张大饼可以贴得很近,因此磁通路径更短、磁路效率更高;而且同一样定子饼,可以服务两个转子饼,那定子饼的磁通利用率岂不是翻倍!带来的优势就是功率密度高:输出相同的功率,轴向磁通电机降低50%的体积与重量。
同时,相比较于径向磁通电机小小的转子,轴向磁通电机的转子可以做成大饼状,转矩臂长意味着可以输出更大转矩,本身又容易设计更薄,所以适合用作轮边电机直接驱动。这么多优势,那么代价是什么呢? 轴向磁通电机制造工艺更复杂,成本更高,对制造工艺、生产一致性等要求更高,所以目前还比较少见。
这次岚图MPV测试车演示了60%爬坡和原地掉头等项目。60%爬坡体现的是扭矩大+四轮扭矩协调性强,车衣上的“2720Nm”也暗示了扭矩强这一特点;原地掉头体现的是四轮扭矩独立控制。那可以合理猜测,这次展示的测试车应该就是搭载了4个独立的磁通电机,从而实现的大扭矩+四轮扭矩独立控制。
放出岚图MPV测试车的视频,那么岚图的轴向电机技术应该已经达到准量产状态了。难道将来真的会用在相对平价的车型上?预计明日技术发布会将会透露相关信息。岚图专利曝光新能源最强电机