三相稀土永磁同步電機在節能減排上將發揮重要作用

更新日期:2018-09-05
摘要:低碳經濟的到來為永磁電機帶來增長契機。超高效永磁電動機和調速高效永磁電動機在節能減排方麵發揮重大作用。

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         低碳經濟的到來為永磁電機帶來增長契機。超高效永磁電動機和調速高效永磁電動機在節能減排方麵發揮重大作用。電動車用永磁電機和軌道交通用永磁電動機在替代能源方麵成為行業發展的另一焦點。交流永磁伺服電動機和特種永磁電機在信息化的進程中發揮重要作用。隨著需求結構的調整,用於節能環保領域的永磁電機將會出現大幅增長。 

     隨著永磁材料性能的提高、加工工藝的完善以及現代控製技術的發展,永磁電機在工農業生產、家用電器、醫療設備、航空航天、航海、軍工等各個領域均顯示出了強大的生命力。永磁電機正逐漸向更高水平發展。最小外徑僅為0.8mm,長1.2mm,大的外徑可做到12m,幾十MW(風電、艦艇等),單台重量百餘噸,轉速低的僅為0.2r/h,高的幾十萬r/min。結構也不再局限於傳統結構,橫向磁通的、軸向磁通的、直線的、雙定子的、雙轉子的等等,產量也將出現大的跨越。

  據國際電工委員會(IEC)統計,工業用電動機消耗全世界發電量的30%~40%,改善整個驅動係統和應用技術的效率對節能關係重大,係統優化總的節能潛力可達到30%~60%。據國際能源機構(IEA)工作報告,通過改善電動機效率結合變頻調速可以節約大約7%的電能,其中大致有1/4~1/3是靠提高電動機效率來獲得的。目前,美、歐、日、澳大利亞、巴西等國都紛紛製訂電動機效率限值,並強製執行。
  總結我國研發生產高效永磁電動機的經驗可以得出:永磁電動機容易做到高效率,即達到IE2級的效率值;進一步優化設計,采用高性能矽鋼片和先進工藝,在降低一個機座號或者縮短鐵心的情況下,可以達到超高效,即IE3級的效率值。在不降低機座號或適當增加鐵心的情況下,部分規格可能達到超超高效,即IE4級的效率值。
  由於用戶要求稀土永磁電機達到高功率密度、高效率、高動態響應和低速平穩性、低振動噪聲,促使電機的電磁負荷高,結構新穎而又多樣,增加了設計分析、仿真計算和研究開發的複雜性。電機內存在著多種不同類型的多場耦合係統,涉及到電磁、機械、電子、流體、熱學等多個學科,並且相互影響,需要在研究開發過程中更好地運用和發展多場耦合係統,弄清各種場的分布規律及其控製技術。在此基礎上對各種參數進行綜合分析比較和優化。

 

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