——兼论电动自行车行业“和谐发展之路”及其产品技术路线的再思考
讨论内容可知，对于“降档使用”之永磁电机，它不同于“常规使用”之电机，即便是我们能够做到P2＞P1（或P1＜P2）即“电机效率η＞1”，但它并不违背“能量守恒定律”。为能更充分的说明这一点、且便于之后相关问题的讨论，现就前文“核心要点”简要概括如下：公知的，目前广泛用于电动自行车产品之无刷电机（永磁电机），是由“永磁体”替换了励磁绕组，但它并不只是可以减少励磁绕组之“功率损耗”，而更主要的是，省去了励磁绕组，乃节省了电机做功时的“能量（电功率）消耗”。由于永磁体本身所具有的“励磁磁动势”，是我们利用“永磁材料”具有剩磁（矫顽力）之特性、预先“充磁”所获得的，只要永磁体“未退磁”乃长期有效（以逸待劳，或可谓“无偿的”）。据此而言，我们将“永磁电机”降档使用后，则与“常规使用”之电机相比，不仅能够相应增加“永磁体之能量（励磁功率）储备”，而且，这部分“能量（功率）储备”，若能够足以“抵偿”电机做功时所产生的“能量（电功率）损耗”、且尚有剩余。那么，我们最终获得的结果即为：电机的“实际输出功率P2”将＞电机的“实际输入功率P1”（或P1＜P2）。
基于如上讨论及其“预期结果”，我们首先明确“永磁电机”与一般“励磁电机”有何不同。具体而言，公知的，“永磁电机”与“励磁电机”的最根本区别就在于：它由“永磁体”替换了励磁绕组，而“励磁功率”所占电机额定功率（标称值）之比例大致相同（相当），即：通常皆为5﹪左右。据此，我们将永磁电机之“永磁体”预先充磁所获得的“能量储备”、折算成“励磁功率（电功率）”，它所占电机额定功率（标称值）之比例亦为5﹪左右。但二者同比有所不同的是：永磁电机之“励磁功率”乃我们预先储备的，当电机工作（做功）时、并不需要从电源（蓄电池）汲取这部分能量（电功率）。故而，当电机“输出功率（轴功率）”相同时，而永磁电机同比与励磁电机、则可以减少（节省）5﹪的“电功率消耗”。而沿此思路，试想，我们通过相应增加永磁体之“能量储备”，若将其折算成“励磁功率”、并使它所占电机额定功率（标称值）之比例且大于5﹪；同时，再将电机做功时所产生的“功率损耗（主要为电枢绕组的铜损及铁芯部分的铁损）”相应降低、且相当于“额定功率（标称值）”的5﹪及以下。那么，由“永磁体”所节省出的“励磁功率（电功率消耗）”，将足以“抵偿”电机（电枢绕组等）所产生的“电功率损耗”、且尚有剩余。至此，我们将会得出如下结果：
电机的“轴功率（P2）”输出、将＞电机从电源（蓄电池）实际汲取的“电功率（P1）”，即“电机效率η＞1”。当然，对此更需要解释与说明的是：对于“励磁电机（或感应电机）”来讲，欲使“电机效率η＞1”乃无法做到的；但对于“降档使用”之永磁电机而言，不仅是能够方便做到的（之后将由“应用实例”予以验证），而且，它并不违背“能量守恒定律”。例如，据能量守恒定律内容可知：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，只能从一种形式转化为其它形式，或者从一个物体转移到另一个物体，在转化或转移的过程中，能量的总量保持不变。据此或不难理解：由于“降档使用”之永磁电机，它相比于“常规使用”之电机，不仅相应增加了“永磁体”之能量（电功率）储备，而且，这部分能量并不需要从电源（蓄电池）汲取，但它也不会凭空消失、并实实在在的参与了“电机做功时的能量转换”，且转换为“输出功率（轴功率）P2”的一部分，进而提高了“电机出力”。据此或可以说明：这不仅是符合“能量守恒定律”的；而且更为重要的是，它将带给我们一些思考与启迪，例如：我们目前仍将“励磁电机（或感应电机）”的研究理论，乃套用于“永磁电机”的节能技术研究，尤其对于“降档使用”之永磁电机、则存在明显的局限性。具体原因及理由如下：
其一，针对于“降档使用”之永磁电机，我们若将“永磁体”预先充磁、且能够持续保持的“剩磁磁场（磁动势）”，折算成“励磁功率（电功率）”、并将其也列入（视为）电机“实际输入功率”之其中一部分，则整体上看P2是小于P1的，它是符合“能量守恒定律”的。其二，若按照目前常规统计（计算）方法，“永磁体之能量（磁动势）”并未有列入电机的“实际输入功率”，那么，从局部上看，P1将小于P2（或P2＞P1），但这并不违背“能量守恒定律”，而是我们在统计电机工作（做功）时的“能量消耗来源上”出现了差错，未能做到“全面完整”的统计。也就是说，我们应该将“永磁体”预先充磁、且能够持续保持的“剩磁磁场（磁动势）”，折算成“励磁功率”，并将其也列入（视为）电机“实际输入功率”之其中一部分，然后再由“能量守恒定律”来解释它，方才是“全面与完整的”，仅此而已。为能更充分说明与印证这一点，我们将通过如下“应用实例”给予进一步验证。
我们选择一台现有成品电机（“三相六状态”BLDCM直流无刷电机），主要参数（标称值）为：额定功率780 W、额定电压60 V；该电机为“中高速（内转子）”电机，经“减速传动”后、所对应的车速预设为“31km/h”。而在此基础上，我们将电源电压（蓄电池电压）由原来的60 V改为（降为）48V后，则：车速，将由原来的“31km/h（预设车速）”下降为“不大于25km/h（实测与计算值为24.8km/h）”；同时，电机“额定功率（标称值）”，也将由原来的780 W 降低为“不大于400W（实测与计算值为399.36 W）”。很明显，如上指标（额定时速及电机功率）、皆能够满足（符合）“新国标（新六条）”相关标准要求。关于如上方案之“相关改进原理（包括验算与测试结果），请参见前文（续篇1）相关内容（具体细节就不再敖述了）。那么，接下来我们将对电机的“输出功率P2”与“输入功率P1”进行实际测量与对比，并就其“相关原理（作用机理）”作进一步阐述（以供参考）：
首先，由“测功机”测得电机“转速n和转矩T”后，再由公式P2 = T*n/9.55计算得出P2为400W（即“标称值”）；然后，我们再对电机的“输入功率P1”作测量与计算，具体为：当P2为400W时，实际测得电源电压（蓄电池端电压）为48.1（V）、蓄电池输出电流即“电机输入电流为7.9（А）”，则P1=U*I=48.1*7.9=379.99≈380（W）。很明显，如上测量对比结果为：P1=380W＜P2=400W。当然，就此结果乃并非“偶然性”，现就其“作用机理”继续如下讨论：由前述讨论内容可知，励磁功率所占电机额定功率（标称值）之比例为5﹪，那么，额定功率（标称值）为780 W之永磁电机，将其“永磁体之能量”折算成“励磁功率（电功率）”即为“780*0.05=39（W）”。据此，我们还需要明确如下两个关键（核心）要点：其一，将780 W电机、降档为400W电机使用，电机本体我们未做任何改动，则“永磁体”之能量储备即“励磁功率”仍为39W，而且在电机做功时并不需要从电源（蓄电池）汲取这部分能量。其二，将电机由780 W降为400W后，电枢电流（电枢绕组载流密度）大幅减少，这不仅在额定功率（400W）输出时具有更高效率，而且当电机“过载工况下”运行时仍具有较高的“能量转换效率”，则电机（电枢绕组）之“功率损耗”亦将大幅减少。
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