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稀土永磁电机正进入大发展的新时期

更新时间:2018-08-15点击次数:392次
稀土永磁电机正进入大发展的新时期
   稀土永磁电机正进入大发展的新时期
  低碳经济的到来为永磁电机带来增长契机。永磁风力发电机是可再生能源的主要发展方向之一。超高效永磁电动机和调速高效永磁电动机在节能减排方面发挥重大作用。电动车用永磁电机和轨道交通用永磁电动机在替代能源方面成为行业发展的另一焦点。交流永磁伺服电动机和特种永磁电机在信息化的进程中发挥重要作用。随着需求结构的调整,用于节能环保领域的永磁电机将会出现大幅增长。
  随着永磁材料性能的提高、加工工艺的完善以及现代控制技术的发展,永磁电机在工农业生产、家用电器、医疗设备、航空航天、航海、军工等各个领域均显示出了强大的生命力。永磁电机正逐渐向更高水平发展。最小外径仅为0.8mm,长1.2mm,大的外径可做到12m,几十MW(风电、舰艇等),单台重量百余吨,转速低的仅为0.2r/h,高的几十万r/min。结构也不再局限于传统结构,横向磁通的、轴向磁通的、直线的、双定子的、双转子的等等,产量也将出现大的跨越。
  据国际电工委员会(IEC)统计,工业用电动机消耗全世界发电量的30%~40%,改善整个驱动系统和应用技术的效率对节能关系重大,系统优化总的节能潜力可达到30%~60%。据国际能源机构(IEA)工作报告,通过改善电动机效率结合变频调速可以节约大约7%的电能,其中大致有1/4~1/3是靠提高电动机效率来获得的。目前,美、欧、日、澳大利亚、巴西等国都纷纷制订电动机效率限值,并强制执行。
  总结我国研发生产高效永磁电动机的经验可以得出:永磁电动机容易做到高效率,即达到IE2级的效率值;进一步优化设计,采用高性能硅钢片和先进工艺,在降低一个机座号或者缩短铁心的情况下,可以达到超高效,即IE3级的效率值。在不降低机座号或适当增加铁心的情况下,部分规格可能达到超超高效,即IE4级的效率值。
  由于用户要求稀土永磁电机达到高功率密度、高效率、高动态响应和低速平稳性、低振动噪声,促使电机的电磁负荷高,结构新颖而又多样,增加了设计分析、仿真计算和研究开发的复杂性。电机内存在着多种不同类型的多场耦合系统,涉及到电磁、机械、电子、流体、热学等多个学科,并且相互影响,需要在研究开发过程中更好地运用和发展多场耦合系统,弄清各种场的分布规律及其控制技术。在此基础上对各种参数进行综合分析比较和优化。
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