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永磁能重新定義新能源的概念,顛覆一場工業(yè)制造的技術革命

作者: 時間:2025-04-11 來源: 收藏


本文引用地址:http://2s4d.com/article/202504/469331.htm

在工業(yè)常見的電機系統(tǒng)中,電流與磁場的持續(xù)互動支撐著軸的連續(xù)旋轉。無論是高速旋轉的伺服電機,還是逐步推進的步進電機,其本質都是“連續(xù)通電—持續(xù)輸出”的閉環(huán)系統(tǒng)。而今天我們要介紹的是來自于廣州萬磁王新能源科技有限公司研發(fā)的間歇式強磁電動機,主要是靠一次次精準釋放的“永磁體的能量”來推動電磁線圈實現(xiàn)往復運動做功。

形象來說,它的核心點就像“儲存了能量的彈簧”。

工作時,這種電機的電磁線圈首先會被制動裝置剎住不動,然后再給線圈通電,直到電磁線圈內(nèi)的鐵芯被磁化。當電流達到峰值的一瞬間,突然松開制動裝置,這時磁化后的鐵芯和永磁體之間因為磁極相同,產(chǎn)生強烈的排斥力,就像突然釋放的彈簧那樣將線圈猛然地推開,直到被另一端的永磁體吸住。這一沖程完成后再次剎住,再充電,再釋放……整個運動就是一次次間歇推動完成的循環(huán)往復。

運行邏輯框架圖

更關鍵的是,這項技術并不單純依靠電磁線圈來提供推力,它還巧妙地激活了永磁體原本沒有被利用的“磁勢能”與鐵芯產(chǎn)生的排斥力,從而和電磁線圈的推力形成一種強大的合力做功。在傳統(tǒng)電機中,永磁體只作為一個被動磁源存在;而在這種間歇式系統(tǒng)中,它被視作可以釋放能量的“磁能倉庫”,通過控制磁化與制動節(jié)奏,主動釋放磁場對鐵芯的推力,從而將永磁體對鐵芯的吸引力、排斥力雙向轉化為有效做功。

這不僅提升了單位運動的輸出功率,還顯著降低了單位電流的損耗,真正實現(xiàn)了能效比的“雙向突破”:既少用電,又能產(chǎn)生更多動能。

磁勢能的利用,是對傳統(tǒng)電機的一次“靜默突襲”

長期以來,電機的發(fā)展沿著“效率提升”和“控制精度”兩條主線緩慢演進。從直流有刷電機到無刷電機,從步進電機到伺服電機,我們不斷借助更復雜的驅動電路、更密集的傳感器與控制算法,去實現(xiàn)更高的能效與更強的可控性。但在本質上,這些電機依舊維持著連續(xù)旋轉、連續(xù)耗能、連續(xù)反饋的三大機制。

而間歇式強磁電動機,則顛覆了這種連續(xù)性思維。

它采用的是“剎住-蓄能-釋放-剎住-蓄能-釋放”這種極簡卻高效的工作周期:

不需要復雜的連續(xù)調速算法,只要控制好通電時長與釋放時機;

沒有持續(xù)的線圈激勵,意味著熱損耗極低,效率高;

借助永磁體的磁勢能,實現(xiàn)“靜態(tài)磁場做功”的突破性應用。

而且在傳統(tǒng)電機中,永磁體只是靜態(tài)參與磁路形成;而在這種間歇式結構中,它是能量的參與者,是“被釋放”的推動力。每次磁化釋放都產(chǎn)生一次短促而強大的動能。

這種設計帶來的最直觀效果就是:輸出強、控制簡、能耗低、結構輕。

特別是在電力受限或需要極簡控制系統(tǒng)的小型裝置、邊緣設備、儲能場景中,這種“非連續(xù)式、非同步控制”的結構,具備天然優(yōu)勢。

原創(chuàng)技術——重構新能源能效邏輯的三個突破口

利用磁勢能實現(xiàn)“靜態(tài)磁場做功”機制,開創(chuàng)性地降低輸入能量門檻。傳統(tǒng)電機要維持轉動,需持續(xù)提供能量驅動磁場與轉子相互作用。而在這款電機中,通過瞬時磁化后的鐵芯與永磁體的排斥力,成功將磁勢能轉化為動能。這種“觸發(fā)即釋放”的模式,實質上是將原本“需要消耗能量”的過程,變成了“從磁場中提取能量”的過程。

這意味著:單位輸入電量對應的輸出功可提升至傳統(tǒng)電機無法企及的水平,特別適合應用于新能源領域,電源受限、效率要求高的場景。

間歇式釋放取代持續(xù)旋轉:從“驅動邏輯”到“控制體系”的全新定義。這款電機跳出了傳統(tǒng)“連續(xù)旋轉—速度控制—位置閉環(huán)”鏈條,采用 剎住線圈+蓄能+電流峰值觸發(fā)釋放的方式,實現(xiàn)類似于儲能彈簧的能量釋放。

控制系統(tǒng)不再依賴高速實時調速算法,而是簡化為精準電流與時間脈沖的匹配,這不僅降低了成本,還顯著提升了抗干擾性。

對未來需要“極簡控制”“長壽命運行”的工業(yè)場景,具有巨大意義。

磁化-釋放機制降低熱損與反電動勢干擾,提升系統(tǒng)穩(wěn)定性。由于電流只在蓄能期瞬時流入,電機的整體通電時間極短,熱損耗極低,特別適合在封閉空間或散熱困難的結構中應用。同時,傳統(tǒng)電機高速旋轉產(chǎn)生的反電動勢在該結構中大幅削弱,使得對驅動芯片的電壓控制、保護機制要求也同步降低。

這也就意味著:系統(tǒng)更加穩(wěn)定,維護更少,壽命更長。

市場趨勢與能源重構:永磁能,下一種新能源形態(tài)的開端

這款間歇式強磁電動機以其磁勢能輔助驅動、低輸入高輸出、控制簡潔可定制等特性,天然適配于新能源系統(tǒng)中的驅動、便攜電源冷卻/通風部件、分布式機器人驅動單元等領域。

而且,人類歷史上的每一次能源變革,從蒸汽到電力,從石油到光伏,無不以一種物理現(xiàn)象的“可控釋放”作為起點。而今,在碳中和與能源重構的時代大潮下,利用這項電機技術,我們正在觸摸下一個可能改變世界的變量——永磁能。

通過在結構上引入磁化鐵芯、在控制上設計通斷峰值窗口、在運動上引導排斥式加速過程,這項技術不僅實現(xiàn)了永磁能做功效率的成倍提升,更重塑了整個能量輸入—輸出的路徑。它不是簡單地讓電機更節(jié)能,而是建立了一種類似“光照—光伏—電流”這樣明確的永磁能—觸發(fā)—動能的轉化鏈路。

永磁能,是否能像光伏之于太陽能,風機之于風能,成為一種新能源。這項技術的意義就不僅僅是“高效電機”,而是一種新型的分布式永磁能驅動單元——可配置、可編程、可模塊化,在任何需要驅動、間歇輸出、高能效比的系統(tǒng)中成為“新型能源處理器”。

它所打開的,將不僅是電機行業(yè)的一道縫隙,而可能是新能源文明譜系中的一條新支線。人類不僅第一次使用永磁能驅動,而是將永磁能釋放為一種可利用的新能源。

這也正是它的顛覆性所在。



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