近日,我校高性能电机与电源系统团队联合安徽皖南新维电机有限公司、安徽合力股份有限公司开发了高性能永磁电机系统,成功突破了特种车辆永磁电机系统“高效域窄、服役性差”技术瓶颈,满足了军民用特种车辆的宽域高效与服役能力要求。
特种车辆是支撑国防安全和能源战略的国之重器,永磁电机系统作为特种车辆的“动力心脏”,其高效率、强过载、高可靠已成为提升特种车辆机动效能与新质战斗力的核心支撑,更是实现高端装备自主可控的关键路径。然而,特种车辆面临着高原、高寒、高温等极端环境及频繁启停、重载冲击、长时运行等复杂工况下的严苛要求,实现宽域高效和服役能力的提升是公认的技术难题,面临着巨大的技术挑战。
磁通调节技术:打破传统永磁电机磁场“调节困难”瓶颈
针对永磁电机宽域高效与强过载难以兼顾的难题,团队提出了径轴向磁路调磁、记忆调磁等磁场调节技术,建立了多模态场—路耦合模型,高效区面积达94.2%以上,实现了“装/卸载作业、重载爬坡”等服役工况下特种车辆永磁电机过载能力与高效区面积的协同提升。

损耗抑制与定向冷却技术:消除极端工况“高温失效”隐患
针对特种车辆长时过载运行易导致永磁电机过热及永磁体易退磁的难题,团队针对性研发出了永磁体非对称切割和绕组股间换位的损耗抑制方法,同时发明了油气复合和槽口定向冷却技术。实测数据显示,该技术可使永磁体工作温度降低30℃以上,电机过载能力提升2.5倍以上,顺利实现-55℃~80℃超宽温域稳定可靠运行。

从样机到产品应用:铸就军民用特种车辆“最强心脏”
目前,相关技术成果已成功研制并量产覆盖10~300kW功率范围的30余款军民两用系列化永磁电机系统,并建成国内首条电动叉车永磁电机生产线,实现了特种车辆宽域高效永磁电机系统的装备与规模化应用。
相关成果已在安徽合力股份有限公司、三一重型装备有限公司等多家单位转化应用,显著提升了特种车辆电机驱动系统的能效水平和服役能力。

(文/图:王晨;编辑:倪维维;初审:沈豫浙;审核:王宗乾)
