據(jù)報(bào)道,位于美國德克薩斯州的初創(chuàng)公司Linear Labs開發(fā)全新電機(jī)技術(shù)。該公司聲稱,其設(shè)計(jì)可以大幅簡化電機(jī)結(jié)構(gòu)和尺寸,同時(shí)顯著提升效率,將扭矩提高一倍,并增加續(xù)航里程。
比起價(jià)格貴幾倍的高性能燃油發(fā)動(dòng)機(jī)汽車,電動(dòng)汽車在全速短跑測試中的表現(xiàn)通常要更優(yōu)異。但是,為了打造啟動(dòng)扭矩大、直徑小、易封裝的電機(jī),很多情況下,需要配備單速變速箱,以實(shí)現(xiàn)高扭矩低速運(yùn)行。這些變速箱很重,而且結(jié)構(gòu)復(fù)雜、價(jià)格昂貴。
Linear Labs團(tuán)隊(duì)聲稱,他們發(fā)明的新型電機(jī),不需要使用變速箱,從根本上簡化電力傳動(dòng)系統(tǒng)。這款電機(jī)名為Hunstable電力渦輪機(jī)(HET),Hunstable是該公司兩位創(chuàng)始人的姓氏。

HET是一種外置三維永磁環(huán)向磁通電機(jī)。首先,它靠四個(gè)轉(zhuǎn)子運(yùn)行,其他電機(jī)一般只要一個(gè)或兩個(gè)轉(zhuǎn)子。定子被完全封裝在“磁扭矩隧道”四面體中,各個(gè)面具有相同的極性,保證所有磁場都在運(yùn)動(dòng)方向上,以充分利用銅線圈端部能量。這樣,系統(tǒng)所產(chǎn)生的磁性都用來產(chǎn)生運(yùn)動(dòng),定子四面都可以提供輸出扭矩。
該電機(jī)還以獨(dú)特的方式實(shí)現(xiàn)場弱化。全電壓運(yùn)行時(shí),削弱磁場可以減少場通量,提高電機(jī)轉(zhuǎn)速,通常這是靠單獨(dú)注入反方向電流實(shí)現(xiàn)的。但是,這種方式以犧牲電機(jī)轉(zhuǎn)矩來換取速度,導(dǎo)致電機(jī)效率降低。HET通過旋轉(zhuǎn)一或兩個(gè)磁端板,達(dá)到磁場減弱的目的,可以在不損害電機(jī)效率的前提下,有效提升速度。
在慢速行駛狀態(tài)下,大多數(shù)汽車電機(jī)會(huì)受到轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)或接頭影響。HET電動(dòng)機(jī)能夠在定子周圍產(chǎn)生重疊功率脈沖,形成大而平滑的低速扭矩。然后,隨著電機(jī)速度的增加整合電極,改變工作模式。這類似于電路傳輸,模擬六相、三相、兩相或單相設(shè)計(jì),在不改變頻率、電壓或電流水平的情況下,提高電機(jī)速度。
據(jù)Linear Labs介紹,比起其他相同大小的永磁式電機(jī),HET電機(jī)能夠產(chǎn)生2到5倍的扭矩密度,至少3倍的功率密度,總輸出至少能達(dá)到兩倍。而且,不需要DC/DC 轉(zhuǎn)換器和變速箱,顯著減少車輛總成本和重量。對既定電池組來說,可使其增加10 - 20%的續(xù)航里程。
與傳統(tǒng)電機(jī)設(shè)計(jì)相比,這款電機(jī)的制造成本并不高,也不需要任何專用工具。如果必要的話,甚至可以不使用稀土金屬制造。因?yàn)榭梢栽阢~線圈內(nèi)進(jìn)行液體冷卻,該電機(jī)很容易冷卻,至少定子是這樣。目前,這款電機(jī)還在研發(fā)階段。該公司表示,希望明年將該發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)用于滑板車原型,2021年應(yīng)用于汽車原型。