在上一期的內(nèi)容中，我們聊到了電動機（Motor）與發(fā)電機（Generator）——它們在混合動力（HEV）與純電動（BEV）車輛中扮演著不同的角色。

但也許你會好奇：明明是同一套裝置，為什么有時它被稱為“電動機”，有時又成了“發(fā)電機”？

今天，就讓我們更深入地走進MG（Motor Generator）的內(nèi)部世界，看看它如何在電動車中實現(xiàn)“驅(qū)動”與“發(fā)電”的自由切換。

電動車的“永磁之力”

電動車使用的MG，大多采用永磁同步電機（PMSM）。它由帶有繞組的定子和嵌入永磁鐵的轉(zhuǎn)子構(gòu)成。簡單來說，當定子中的三相繞組通電后，會產(chǎn)生一個旋轉(zhuǎn)磁場，而轉(zhuǎn)子上的永磁鐵則會在磁場中“追逐”旋轉(zhuǎn)，從而帶動車輪轉(zhuǎn)動。

“同步”這個名字的來源就在于：定子產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場與轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速保持一致。這意味著轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度與電流頻率嚴格對應，控制精度高、響應速度快，也讓電動車的加速更加平順自然。

拓展知識｜什么是永磁鐵？

永磁鐵（Permanent Magnet），顧名思義，是一種一旦被磁化，就能長期保持磁性的材料。它既可以是天然磁石，也可以是人工制造的磁體（如釹鐵硼磁鐵），被廣泛應用于揚聲器、發(fā)電機、磁懸浮系統(tǒng)、醫(yī)療設備等領(lǐng)域。

在電動車的MG中，這些永磁材料被精密地嵌入轉(zhuǎn)子，讓磁場能量得以高效、可控地發(fā)揮作用。磁性越強、溫度穩(wěn)定性越好，電機的效率與壽命就越高。

當電機開始“驅(qū)動”

當你踩下加速踏板，電動機開始“蘇醒”：三相交流電流流經(jīng)定子繞組，形成一個高速旋轉(zhuǎn)的磁場。嵌有永磁鐵的轉(zhuǎn)子受到這個旋轉(zhuǎn)磁場的吸引與排斥，產(chǎn)生扭矩并隨之旋轉(zhuǎn)，進而帶動車輛前行。

扭矩的大小取決于電流強度，而轉(zhuǎn)速則由交流電頻率決定。通俗地說，電流越強，車輛動力越足；電流頻率越高，車速就越快。

而這一切的關(guān)鍵，就在于“旋轉(zhuǎn)磁場”的奧秘。三相交流電的相位相差120°，各自產(chǎn)生的磁場在空間中疊加，最終形成一個方向連續(xù)變化的旋轉(zhuǎn)磁場。置身其中的轉(zhuǎn)子永磁體，被不斷吸引、推動，形成平穩(wěn)的旋轉(zhuǎn)。

這種“電流驅(qū)動磁場、磁場帶動轉(zhuǎn)子”的能量互動，正是電動機高效運轉(zhuǎn)的秘密所在。

拓展閱讀｜脈振磁場與旋轉(zhuǎn)磁場

在電機工程中，磁場的“運動方式”也很有講究。

脈振磁場的磁力線位置固定，只是強弱隨時間變化；

旋轉(zhuǎn)磁場則像一個不斷轉(zhuǎn)動的圓盤，磁場強度恒定，卻持續(xù)改變方向。

正是因為旋轉(zhuǎn)磁場能在空間中穩(wěn)定“轉(zhuǎn)動”，電能才能順暢地轉(zhuǎn)化為機械能。這也是交流電動機被廣泛應用于電動車、工業(yè)機械等設備的關(guān)鍵原理。

當電機變身“發(fā)電機”

當車輛減速時，MG的角色悄然反轉(zhuǎn)。此時，旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子切割磁力線，在定子繞組中產(chǎn)生感應電動勢，生成三相交流電。由于三組繞組的相位相差120°，感應電流的方向也會周期性變化，形成規(guī)則的交流波形。

這些交流電流會經(jīng)過逆變器整流成直流電，再回流至動力電池，實現(xiàn)能量回收。這就是我們常說的制動能量回收系統(tǒng)——每一次剎車、每一次減速，都是一次悄無聲息的“充電”過程。

換句話說，電動車的高效節(jié)能，正是因為能量從不浪費，只是在不同形態(tài)之間流動。

為什么電動車多采用交流電動機？

與需要電刷和換向器的直流電機不同，交流電動機無需機械接觸即可完成能量轉(zhuǎn)換。這帶來了三大顯著優(yōu)勢：

減少磨損，保養(yǎng)簡單；

響應更快，驅(qū)動更平順；

效率更高，能量損耗更低。

正因如此，交流電動機也成為當下電動車的標配。

一場能量的雙向流動

電動機與發(fā)電機的關(guān)系，其實就像呼吸的兩個方向——一個將電能化為運動，一個讓運動回歸電能。從電流流入定子的那一刻起，磁場在空間中旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子隨之響應，能量在電與動之間不斷循環(huán)往復。正是這套看似簡單卻極其精密的機制，讓電動車得以在城市中安靜前行，也讓“能量流動的藝術(shù)”成為低碳出行的關(guān)鍵技術(shù)。