綠色動力

蔡輝

我是湖南大學電氣與信息工程學院在讀博士生，研究方向主要為電機控制。我們學院可謂歷史悠久，起源可追溯到1921年湖南公立工業(yè)專門學校的電機科，建院百年來，電機電氣一直是學校重點學科，特別是改革開放這四十年，電氣工程學科得到了突飛猛進的發(fā)展，在2017年教育部學科評估中，在電氣工程學科中，進入前十。

電氣工程廣泛應用在電力、交通和工業(yè)自動化等領域，最近幾年，電動汽車發(fā)展很快，這離不開高效節(jié)能的電機系統(tǒng)的開發(fā)，學校在這方面開展了大量研究，取得了一些成果。比如開發(fā)的礦用電力機車得到國家權威檢測部門檢測，開發(fā)的電動物流車用開關磁阻電機系統(tǒng)，樣機可很快應用于電動物流車。

近年來，我所在的團隊在我的導師李孟秋老師的帶領下，圍繞新能源汽車的開關磁阻電機這一“綠色動力”系統(tǒng)進行攻關。電機作為電動汽車動力單元，性能至關重要?，F(xiàn)在大部分新能源汽車均為永磁電機，但是永磁材料屬不可再生資源，其價格逐年攀升，電動車生產(chǎn)成本也隨之增加；且永磁體在高溫、震動等復雜環(huán)境下會出現(xiàn)退磁現(xiàn)象，這會增加電機損耗，降低電機的安全性能。

于是，采用一種沒有磁鋼（俗稱磁鐵）的電機作為驅動動力，就成為一種趨勢。我們團隊將目光轉向開關磁阻電機，開關磁阻電機是由硅鋼片沖壓，結構簡單、容錯性強、可靠性高，并可在高溫環(huán)境下達到很高轉速。

然而，轉矩脈動是開關磁阻電機較為嚴重的問題，轉矩脈動就如海上的波浪一樣，很不平穩(wěn)，低速運行時，更為明顯。這會使駕駛員感覺到很強的抖動感，這就是開關磁阻電機未能大規(guī)模應用的主要原因。日本由于稀土資源受限，開關磁阻電機研發(fā)及應用走在前沿，已經(jīng)應用在電動汽車上。我們亟待趕上。

大家整天圍在一個不足30平方米的實驗室，進行模型設計分析、數(shù)據(jù)計算、整理資料等等。雖然每天任務量都很重，但我們收獲很大。最后我們設計出了一套完全自主產(chǎn)權的車用15kw開關磁阻電機系統(tǒng)樣機，經(jīng)過測試轉矩脈動指標為8%左右，實現(xiàn)了開關磁阻電機轉矩脈動大幅度降低。為了更好地適用新能源汽車，綠色技術創(chuàng)新我們?nèi)栽诼飞稀?/p>

責任編輯：陳曉麗