永磁能重新定义新能源的概念,颠覆一场工业制造的技术革命

电子科技世界 2025-04-11 15:17

在工业常见的电机系统中,电流与磁场的持续互动支撑着轴的连续旋转。无论是高速旋转的伺服电机,还是逐步推进的步进电机,其本质都是“连续通电—持续输出”的闭环系统。而今天我们要介绍的是来自于广州万磁王新能源科技有限公司研发的间歇式强磁电动机,主要是靠一次次精准释放的“永磁体的能量”来推动电磁线圈实现往复运动做功。

形象来说,它的核心点就像“储存了能量的弹簧”。

工作时,这种电机的电磁线圈首先会被制动装置刹住不动,然后再给线圈通电,直到电磁线圈内的铁芯被磁化。当电流达到峰值的一瞬间,突然松开制动装置,这时磁化后的铁芯和永磁体之间因为磁极相同,产生强烈的排斥力,就像突然释放的弹簧那样将线圈猛然地推开,直到被另一端的永磁体吸住。这一冲程完成后再次刹住,再充电,再释放……整个运动就是一次次间歇推动完成的循环往复。

运行逻辑框架图



更关键的是,这项技术并不单纯依靠电磁线圈来提供推力,它还巧妙地激活了永磁体原本没有被利用的“磁势能”与铁芯产生的排斥力,从而和电磁线圈的推力形成一种强大的合力做功。在传统电机中,永磁体只作为一个被动磁源存在;而在这种间歇式系统中,它被视作可以释放能量的“磁能仓库”,通过控制磁化与制动节奏,主动释放磁场对铁芯的推力,从而将永磁体对铁芯的吸引力、排斥力双向转化为有效做功。

这不仅提升了单位运动的输出功率,还显著降低了单位电流的损耗,真正实现了能效比的“双向突破”:既少用电,又能产生更多动能。

磁势能的利用,是对传统电机的一次“静默突袭”

长期以来,电机的发展沿着“效率提升”和“控制精度”两条主线缓慢演进。从直流有刷电机到无刷电机,从步进电机到伺服电机,我们不断借助更复杂的驱动电路、更密集的传感器与控制算法,去实现更高的能效与更强的可控性。但在本质上,这些电机依旧维持着连续旋转、连续耗能、连续反馈的三大机制。

而间歇式强磁电动机,则颠覆了这种连续性思维。

它采用的是“刹住-蓄能-释放-刹住-蓄能-释放”这种极简却高效的工作周期:

不需要复杂的连续调速算法,只要控制好通电时长与释放时机;

没有持续的线圈激励,意味着热损耗极低,效率高;

借助永磁体的磁势能,实现“静态磁场做功”的突破性应用。

而且在传统电机中,永磁体只是静态参与磁路形成;而在这种间歇式结构中,它是能量的参与者,是“被释放”的推动力。每次磁化释放都产生一次短促而强大的动能。

这种设计带来的最直观效果就是:输出强、控制简、能耗低、结构轻。

特别是在电力受限或需要极简控制系统的小型装置、边缘设备、储能场景中,这种“非连续式、非同步控制”的结构,具备天然优势。

原创技术——重构新能源能效逻辑的三个突破口

利用磁势能实现“静态磁场做功”机制,开创性地降低输入能量门槛。传统电机要维持转动,需持续提供能量驱动磁场与转子相互作用。而在这款电机中,通过瞬时磁化后的铁芯与永磁体的排斥力,成功将磁势能转化为动能。这种“触发即释放”的模式,实质上是将原本“需要消耗能量”的过程,变成了“从磁场中提取能量”的过程。

这意味着:单位输入电量对应的输出功可提升至传统电机无法企及的水平,特别适合应用于新能源领域,电源受限、效率要求高的场景。

间歇式释放取代持续旋转:从“驱动逻辑”到“控制体系”的全新定义。这款电机跳出了传统“连续旋转—速度控制—位置闭环”链条,采用 刹住线圈+蓄能+电流峰值触发释放的方式,实现类似于储能弹簧的能量释放。

控制系统不再依赖高速实时调速算法,而是简化为精准电流与时间脉冲的匹配,这不仅降低了成本,还显著提升了抗干扰性。

对未来需要“极简控制”“长寿命运行”的工业场景,具有巨大意义。

磁化-释放机制降低热损与反电动势干扰,提升系统稳定性。由于电流只在蓄能期瞬时流入,电机的整体通电时间极短,热损耗极低,特别适合在封闭空间或散热困难的结构中应用。同时,传统电机高速旋转产生的反电动势在该结构中大幅削弱,使得对驱动芯片的电压控制、保护机制要求也同步降低。

这也就意味着:系统更加稳定,维护更少,寿命更长。

市场趋势与能源重构:永磁能,下一种新能源形态的开端

这款间歇式强磁电动机以其磁势能辅助驱动、低输入高输出、控制简洁可定制等特性,天然适配于新能源系统中的驱动、便携电源冷却/通风部件、分布式机器人驱动单元等领域。

而且,人类历史上的每一次能源变革,从蒸汽到电力,从石油到光伏,无不以一种物理现象的“可控释放”作为起点。而今,在碳中和与能源重构的时代大潮下,利用这项电机技术,我们正在触摸下一个可能改变世界的变量——永磁能。

通过在结构上引入磁化铁芯、在控制上设计通断峰值窗口、在运动上引导排斥式加速过程,这项技术不仅实现了永磁能做功效率的成倍提升,更重塑了整个能量输入—输出的路径。它不是简单地让电机更节能,而是建立了一种类似“光照—光伏—电流”这样明确的永磁能—触发—动能的转化链路。

永磁能,是否能像光伏之于太阳能,风机之于风能,成为一种新能源。这项技术的意义就不仅仅是“高效电机”,而是一种新型的分布式永磁能驱动单元——可配置、可编程、可模块化,在任何需要驱动、间歇输出、高能效比的系统中成为“新型能源处理器”。

它所打开的,将不仅是电机行业的一道缝隙,而可能是新能源文明谱系中的一条新支线。人类不仅第一次使用永磁能驱动,而是将永磁能释放为一种可利用的新能源。

这也正是它的颠覆性所在。

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