高效永磁电动机的现状与发展

合集下载

2024年永磁式同步电动机市场前景分析

2024年永磁式同步电动机市场前景分析

2024年永磁式同步电动机市场前景分析引言永磁式同步电动机是一种新型的电动机,具有高效率、高可靠性和低噪音等优点,因此在电动车、工业自动化等领域得到广泛应用。

本文将对永磁式同步电动机市场前景进行详细分析。

市场规模及趋势据统计数据显示,永磁式同步电动机市场自从近几年开始飞速发展。

预计到2025年,全球永磁式同步电动机市场规模将达到xx亿美元。

这一市场规模的增长主要受到电动车市场的推动,特别是电动汽车的广泛普及。

优势与应用领域永磁式同步电动机具有以下优势: - 高效率:相比传统的感应电动机,永磁式同步电动机具有更高的能量利用率,能够降低能源消耗。

- 高性能:永磁材料的应用使得同步电动机具有较大的磁场强度和扭矩密度,适用于高负载和高速应用。

- 低噪音:永磁式同步电动机的转子结构简单,摩擦和噪音较低。

- 高可靠性:永磁材料具有较好的稳定性和耐磨损性,提高了电动机的可靠性和使用寿命。

永磁式同步电动机广泛应用于以下领域: 1. 电动汽车:电动汽车的快速发展将直接推动永磁式同步电动机市场的增长。

2. 工业自动化:永磁式同步电动机在工业领域中应用广泛,如机床、风力发电机组等领域。

3. 家电领域:永磁式同步电动机在家电领域的应用正在逐渐增加,如洗衣机、热水器等。

挑战与发展趋势然而,永磁式同步电动机市场仍然面临一些挑战: 1. 永磁材料价格波动:永磁材料的价格波动较大,对永磁式同步电动机制造商造成不小的压力。

2. 竞争加剧:随着市场规模的不断扩大,永磁式同步电动机市场竞争日趋激烈,厂商之间的竞争变得更加激烈。

3. 环保要求增加:随着环保意识的增强,对电动机的能效要求不断提高,这也对永磁式同步电动机的技术提出了更高的要求。

然而,尽管面临一些挑战,永磁式同步电动机市场仍然具有较大的发展潜力。

未来的发展趋势主要有: 1. 技术创新:永磁式同步电动机制造商将继续进行技术创新,以提高电机的性能和效率。

2. 成本降低:随着永磁材料价格的稳定,电动机制造商将通过规模化生产和工艺改进等方式降低成本。

永磁电机的研究现状与发展趋势

永磁电机的研究现状与发展趋势

永磁电机的研究现状与发展趋势永磁电机是一种以永磁体为磁场源,通过永磁磁场与线圈产生的磁场之间的相互作用来实现转动的电机。

与传统的电机相比,永磁电机具有结构简单、效率高、功率密度大、响应快、维护简单等特点,被广泛应用于各个领域。

本文将介绍永磁电机的研究现状与发展趋势。

一、永磁电机的研究现状永磁电机的研究始于20世纪70年代,随着磁性材料研究及现代微电子技术的发展,永磁电机得到了迅速发展。

近年来,随着新能源、能源节约与环保理念的不断提出与推广,永磁电机又进入了一个快速发展的时期。

各国在永磁电机的研究方面取得了不同程度的成果,下面将从设计技术、控制技术、应用领域等方面介绍永磁电机的研究现状。

1.设计技术(1)结构设计:在永磁电机的结构设计方面,目前主要分为和式电机和差式电机两种类型。

和式电机是指永磁体和线圈磁极呈现出相同数量和分布的电机结构,如平面直流电动机、径向通用电机等;差式电机则是永磁体和线圈磁极数目及分布不同的电机结构,如磁悬浮轴承驱动电机、直线电机等。

(2)永磁材料:目前常用的永磁材料主要有钕铁硼永磁材料、钴钴磁钕永磁材料、铁氧化物永磁材料等。

其中,钕铁硼永磁材料具有高矫顽力、高能量积等特点,因此应用最为广泛。

(3)电流密度分布:在电流密度分布方面,永磁电机分为两种基本类型:分布式永磁电机和集中式永磁电机。

分布式永磁电机的磁极和线圈的磁场相互作用更加均匀,但是转子制造工艺复杂;集中式永磁电机的磁体制作简单,但是转子制造成本较高。

2.控制技术控制技术是永磁电机研究中的核心问题之一,其发展直接影响到永磁电机在不同场合下的应用效果。

目前,永磁电机常用的控制技术有以下几种:(1)矢量控制技术:矢量控制技术是目前较为成熟的永磁电机控制技术之一,能够实现永磁电机的高效控制,使永磁电机得到充分利用。

(2)直接转矩控制技术:直接转矩控制技术将电流向量分解为电磁向量和电势向量,通过调节电磁向量的大小来控制永磁电机的转矩。

高效永磁电动机的现状与发展

高效永磁电动机的现状与发展

高效永磁电动机的现状与发展唐任远安忠良赫荣富(沈阳工业大学国家稀土永磁电机工程技术研究中心,沈阳110178)电机系统节能摘要能源紧张是影响我国国民经济发展的一个重要问题,也是全世界共同关心的问题。

而工业用电动机消耗了大部分的能源,因此提高工娥用电动机的效率可以获得显著的节能效果。

根据I EC制定的超高效和超超高效电机效率标准,永磁电动机由于采用永磁体励磁,在提尚效率方瑟其寿最大斡空阚和佬势。

餐对永磁魏动褪塞身特点,羟过筑亿设诗可滚达到I EC规定酶I E3彝I E4的效率限值。

考虑到我国稀土资源率富和稀土永磁产量已列世界前茅的优势,研发起高效和超超高效永磁同步电动机是我国发展高效电机的重要速径。

关键词:电动机;效率;瘩磁;节能Pr esent St at e and D evel opm e nt of H i gh Ef f i ci ency PM M ot or sT ang R e nyua n A n Z hongl i ang H e R onght(N a t i onal Engi nee ri ng R es ea r ch C ent er f or R E PME M Shen yang U ni ver s i t y of Technol og y,Sheny ang110178)A bs t r act E ner gy s hort a ge IS an i m port a nt i ss ue w hi ch has an l nf l uence on ou r na t i ona l econo m i c devel o pm ent and i s concer ned by t he peop l e all O V er t he w or l d。

H ow e veL m os t of t he energy s o ur c es ar e cons um e d i n i ndus t r i a l m ot or s,S O i t w i l l at t ai n obvi ous ener gy-s avi ng ef f ec t by i m pr ovi ng t he ef f i ci encyof i nd ust r i al m ot or s.A ccor di ng t o t he l Ee s t a nda r ds on pr em i um ef fi ci e nc y and s up er—p r em i umef fi ci e nc y el ec t r i c m achi nes,PM m ot o r s c an be i m pr oved i n t erm s of ef f i ci e ncy due t o PM exci t a t i on.T he effi ci ency of PM m ot or s C al l achi eve l i m i t ed val ue s of I E3and I E4cons t i t ut e d by1EC af t eropt i m i z at i on f or t he char a ct er i st i c of PM m ot ors。

永磁电机的应用现状及其发展趋势-概述说明以及解释

永磁电机的应用现状及其发展趋势-概述说明以及解释

永磁电机的应用现状及其发展趋势-概述说明以及解释1.引言1.1 概述永磁电机是一种利用永磁材料产生磁场来实现电机运转的电动机。

具有高效率、高功率密度、体积小等特点,因此在各个领域得到了广泛应用。

随着技术的不断进步和需求的不断增加,永磁电机的应用也在不断扩大。

在工业领域,永磁电机广泛应用于机床、起重设备、水泵、风机等各种设备,其高效率和高功率密度能够提升设备的运行效率和工作性能。

在汽车行业,永磁电机被广泛应用于电动汽车和混合动力汽车中的驱动系统,其高能量转换效率和快速响应特性使得汽车具有更好的动力性能和续航能力。

此外,永磁电机还在家电行业得到了广泛应用,例如空调、洗衣机、冰箱等家电产品中都使用了永磁电机,其高效率和低噪音能够提高家电产品的使用体验。

在新能源行业,永磁电机是风力发电机组和光伏发电系统中的核心部件,可以将风能和光能高效转化为电能,从而推动新能源的开发和利用。

未来,永磁电机的发展趋势主要包括提高效率和功率密度、降低成本和体积、增强可靠性和耐久性以及探索新的应用领域。

随着科技的不断进步,永磁材料的性能将会越来越优越,使得永磁电机能够更高效地转换电能。

同时,随着生产工艺的改进和规模化生产的实现,永磁电机的成本将会逐渐降低,从而进一步推动其应用。

此外,永磁电机在可靠性和耐久性方面也有待改进,以满足各个行业对设备寿命和可靠性的要求。

最后,随着新能源和智能化技术的蓬勃发展,永磁电机有望在更多领域得到应用,如智能家居、机器人等领域。

综上所述,永磁电机在各个行业中都具有广泛的应用前景,并且其发展趋势也十分明确。

随着技术的不断进步和需求的不断增加,相信永磁电机在未来会有更加广阔的发展空间。

文章1.2 文章结构部分内容:本文主要分为引言、正文和结论三个部分。

其中,引言部分主要提供了对永磁电机应用现状及其发展趋势的概述,说明了本文的目的和文章结构。

正文部分进一步展开,介绍了永磁电机在工业领域、汽车行业、家电行业和新能源行业的应用现状,并总结了永磁电机的发展趋势。

2024年永磁电机市场调研报告

2024年永磁电机市场调研报告

2024年永磁电机市场调研报告1. 背景永磁电机是一种使用永磁材料作为磁场源的电动机,具有高效率、高能量密度和小体积等优点,被广泛应用于众多领域,如工业自动化、交通运输和可再生能源等。

2. 市场规模近年来,永磁电机市场呈现出快速增长的趋势。

根据市场调研数据,在过去五年中,永磁电机市场的年复合增长率达到了10%以上。

预计到2025年,永磁电机市场规模将超过100亿美元。

3. 市场驱动因素永磁电机市场的快速增长主要受以下几个因素的驱动:3.1. 环保要求随着全球环保意识的提高,各行各业对于能效的要求也越来越高。

永磁电机由于其高效率和低能耗的特点,成为了许多行业使用的首选。

3.2. 可再生能源市场增长可再生能源市场的快速增长也为永磁电机市场提供了巨大的机遇。

太阳能和风能发电等领域的发展推动了对永磁电机的需求。

3.3. 交通运输市场需求增加随着电动汽车市场的快速发展,对永磁电机的需求也在不断增加。

永磁电机由于其高效率和小体积的特点,成为了电动汽车驱动系统的首选。

4. 市场前景永磁电机市场的前景非常广阔。

目前,永磁电机已广泛应用于工业自动化、交通运输和可再生能源等领域。

未来随着技术的进步和市场的推动,永磁电机市场将继续保持快速增长的态势。

5. 市场竞争目前,全球永磁电机市场竞争激烈。

市场上存在着多家知名的永磁电机制造商,如ABB、西门子和日立等。

这些企业通过不断推出新产品和提高技术水平来增强其在市场竞争中的地位。

6. 市场挑战虽然永磁电机市场前景广阔,但仍面临着一些挑战。

主要挑战包括:6.1. 成本压力永磁材料的制造成本较高,这限制了永磁电机的进一步普及和应用。

降低永磁材料的制造成本是一个亟待解决的问题。

6.2. 技术创新随着市场的发展,对永磁电机的要求越来越高,需要不断进行技术创新和研发,以满足市场的需求。

6.3. 法规限制某些国家和地区对永磁电机的使用和进口存在一定的限制,这对市场的发展造成了一定的影响。

2024年磁阻式同步电动机市场发展现状

2024年磁阻式同步电动机市场发展现状

2024年磁阻式同步电动机市场发展现状引言磁阻式同步电动机是一种高效率、高功率因数、高功率密度的电机,广泛应用于工业和交通领域。

该类型电动机在市场上的发展现状备受关注。

本文将对2024年磁阻式同步电动机市场发展现状进行详细分析。

磁阻式同步电动机的工作原理磁阻式同步电动机利用转子磁阻变化实现同步转子旋转的一种电机。

通过调节电机的转子磁阻,可以控制电机的输出转矩和转速,实现高效能传动。

磁阻式同步电动机市场规模磁阻式同步电动机市场规模与其广泛应用的领域相关。

目前,该类型电机在工业和交通领域的应用较为广泛,推动了市场规模的增长。

根据研究数据显示,磁阻式同步电动机市场规模从去年的X亿美元增长到今年的X亿美元。

磁阻式同步电动机市场发展趋势1. 节能环保随着环保意识的提高,对节能环保型电动机的需求也日益增长。

磁阻式同步电动机具有高效率、低损耗的特点,能够满足节能环保要求,因此在市场上具有较大发展潜力。

2. 自动化工业随着自动化工业的快速发展,对高效能电机的需求也逐渐增加。

磁阻式同步电动机具有高功率密度和高效能的特点,能够满足自动化工业对电机高功率输出的需求。

3. 电动汽车随着电动汽车市场的快速崛起,磁阻式同步电动机作为电动汽车的关键部件之一,市场需求也快速增长。

该类型电机具有高效能、高功率因数等优势,能够提供稳定可靠的动力输出,因此在电动汽车领域具有广阔的市场前景。

磁阻式同步电动机市场竞争格局目前,磁阻式同步电动机市场竞争格局较为激烈。

主要参与竞争的公司包括公司A、公司B、公司C等。

这些公司通过不断推出创新产品、提高技术能力和降低成本来增强市场竞争力。

磁阻式同步电动机市场面临的挑战磁阻式同步电动机市场面临着如下挑战: 1. 技术创新和研发投入不足; 2. 市场需求多样化,产品开发滞后; 3. 其他电机类型的竞争压力。

磁阻式同步电动机市场发展前景尽管市场面临一些挑战,但磁阻式同步电动机市场依然具有广阔的发展前景。

「分析」永磁电机目前拥有的成熟技术和发展方向

「分析」永磁电机目前拥有的成熟技术和发展方向

「分析」永磁电机目前拥有的成熟技术和发展方向随着20世纪70年代稀土永磁材料的发展,稀土永磁电机得到广泛认可和推崇。

它励磁性能优异、稳定、损耗低、质量轻、功率密度大,远远优于传统电机。

近年来,稀土电磁材料性能及工艺再上新台阶,电力电子与电力传动技术、自动控制技术高速发展,永磁同步电机性能得以更加改善。

永磁同步电机的技术及发展现状1 永磁同步电机的发展基础① 高性能稀土永磁材料的应用现今使用最广的稀土永磁材料以钕铁硼为代表。

永磁材料的发展带动了永磁电机的发展。

与传统电励磁三相感应电机相比,永磁体替代了电激磁磁极,简化了结构,消除了转子的滑环、电刷,实现了无刷结构,缩小了转子体积,提高了电机功率密度、转矩密度和工作效率。

② 新型控制理论的应用矢量控制算法从原理上解决了交流电机的驱动策略问题,使得交流电机具有良好的控制性能。

直接转矩控制的出现使控制结构更加简单,以及具有对参数变化电路棒性能强和转矩动态响应速度快的特点。

间接转矩控制技术解决了直接转矩在低速时转矩脉动大的问题,提高了电动机的转速和控制精度。

③ 高性能电力电子器件和处理器的应用现代电力电子技术是信息产业与传统产业间重要的接口,是弱电与被控强电之间的桥梁。

电力电子技术的发展使驱动控制策略得以实现。

比如20世纪70年代出现的通用变频器系列产品,它们能将工频电源转换成频率连续可调的变频电源,就解决了同步电动机的启动问题。

2 国内外永磁同步电机的发展现状近年来,在永磁同步电机本体上出现了很多高端电机,比如六相永磁同步电动机。

用它为舰船提供动力,其体积比传统的直流电机小近60%,损耗降低近20%;用于舰船推进的永磁同步电动机最大安装容量达38MW;我国已经研制出的3MW高速度永磁风力发电机。

现在的永磁同步电机正向着拥有更大的调速范围和更高的精度控制发展,具有高性能的永磁材料得到青睐。

现阶段的永磁同步电动机技术1 永磁同步电机设计技术内置式永磁电机具有效率高、功率因数大、单位功率密度大、弱磁扩速能力强和动态响应速度快等优点,成为驱动电机的理想选择。

2024年永磁电机市场前景分析

2024年永磁电机市场前景分析

永磁电机市场前景分析引言永磁电机是一种基于永磁材料的电机,具有高效能、高转矩密度和较小体积等优势,因此在许多领域得到广泛应用。

本文将对永磁电机市场的前景进行分析,探讨其未来发展的趋势和机遇。

市场现状目前,永磁电机市场正处于快速增长阶段。

随着电动汽车、风力发电和家用电器等领域的快速发展,对高效能电机的需求不断增加。

永磁电机以其高效能、高转矩密度和较小体积等特点,成为各个领域的首选。

1. 电动汽车市场:随着环保意识的增强和政府对新能源汽车的支持,电动汽车市场快速崛起。

永磁电机作为电动汽车的主要驱动电机,市场需求持续增长。

2. 风力发电市场:风力发电作为可再生能源的重要组成部分,其发展前景广阔。

永磁电机因其高效能特点,在风力发电领域得到广泛应用,并且随着风力发电装机容量的增加,对永磁电机的需求不断增加。

3. 家用电器市场:随着人们对生活质量要求的提高,家用电器市场也在快速发展。

永磁电机凭借其高效能、低噪音和小体积的特点,在家电市场占据了重要地位。

市场趋势1. 高效能要求:随着能源效率的重要性不断凸显,市场对高效能电机的需求将持续增加。

永磁电机以其高效能的特点,具备了应对市场需求的优势。

2. 小型化需求:随着设备体积要求的不断减小,市场对小型化电机的需求越来越高。

永磁电机相对于传统电机来说,由于磁场设计的优势,更适合应对小型化需求。

3. 自动化需求:随着人工智能和自动化技术的飞速发展,市场对自动化设备的需求增加。

永磁电机作为自动化设备的关键组成部分,将受益于自动化需求的增长。

市场机遇1. 新能源汽车市场:随着新能源汽车市场的快速崛起,永磁电机作为电动汽车的核心技术之一,将面临巨大的市场机遇。

预计在未来几年,永磁电机在新能源汽车市场中的应用将呈现爆发式增长。

2. 智能家居市场:智能家居市场在近年来得到快速发展,对高效能、小型化电机的需求也在增加。

永磁电机具备满足智能家居市场需求的特点,未来在智能家居市场中将面临良好的发展机遇。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

高效永磁电动机的现状与发展唐任远安忠良赫荣富(沈阳工业大学国家稀土水磁电机工程技术硏丸中心.沈ISH11017S)摘要能源紧张是影响我国国民经济发展的一个重要问题,也是全世界共同关心的问题。

而工业用电动机消耗了大部分的能源,因此提高工业用电动机的效率可以获得显著的节能效果。

根据IEC制定的超高效和超超高效电机效率标准,永磁电动机山于采用永磁体励磁,在提高效率方面具有很大的空间和优势。

针对永磁电动机自身特点,经过优化设计可以达到IEC规定的IE3和IE4的效率限值。

考虑到我国稀土资源率富和稀土永磁产量已列世界前茅的优势,研发起高效和超超高效永磁同步电动机是我国发展高效电机的重要速径。

关键词:电动机;效率;瘩磁;节能]弓I言能源曜张是影响我国国民经济发展的一个重要问题,也是全世界共同关心的阔题。

节能是我国经济和社会发展的一项长远战略方针,也是当前一项极为紧迫的任务。

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(电动机和调速传动)和应用技术(或工艺技术)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)2006年7月的工作报告,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,其余部分则来自系统的改进。

I」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。

为协调各国能效分级标准,2006年IEC制定一项新的能效标准IEC60034 —30。

该标准将一般用途电动机效率水平分为IE1 (International Efficiency,简称IE)、IE2、IE3和IE4四级,其中IE1为标准效率,相当于我国LI前生产的普通系列感应电动枫的效率水平;IE2为高效率,比普通电机的效率平均提高2・75个百分点,损耗平均下降20%左右;IE3为超高效率,即效率再提高1. 5--一2个百分点,损耗平均再降低15%左右,訂前只有美国预计2010年达到IE3能耗水平,強制执行; IE4为超超高效率,损耗预计再下降20%左右,需要进行全新的电机设计,建也新的体系结构(新的电机极数、速度范围),采用更高性能的材料。

山于IE4的技术目前尚不成熟,该标准仅在附录中给出供参考的指标。

IEC规定的各级效率指标如表I〜表4所示。

裘4 50血时IE4级效率值众所周知,永磁电动机采用永磁体励磁,不需要无功励磁电流,所以显著提高功率因数,减小了定子电流和定子电阻损耗;而且在稳定运行时没有转子电阻损耗, 进而可以因总损耗降低而减小风扇(小容量电机其至可以去掉风扇)和相应的风摩耗,从而使其效率和功率因数比同规格感应电动机高。

两且在轻载时仍可保持较高的效率和功率因数,使轻载运行时节能效果更为显著。

因此,永磁电动机较容易做到高效率,既达到1E2级的效率值。

如果迸一步优化设讣,采用高性硅钢片和先进工艺,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,既IE3级的效率值;在不降低机座号或适当增加铁心的情况下,部分规格有可能达到超超高效,既IE4级的效率值。

考虑到我国稀土资源丰富和稀上永磁产量已列世界前茅的优势,研发超高效和超超高效永磁同步电动机是我国发展高效电机的重要途径。

2我国高效永磁同步电动机的研发现状国内许多髙校、研究所和企业针对不同应用场合,先后开发出了多种高效、超高效超超高效异步起动永磁同步电动机和变频调速永磁同步电动机产品。

现简要介绍儿种典型产品,需要说明的是,这些产品是在IEC60034-30颁布之前研发的,与IE3和IE4的效率值稍有出入,只要调整设计和优华,有可能达到所规定的标准。

2・1油田抽油机用高效高起动转矩永磁同步电动机H前,油田抽油机用感应电动机普遍存在“大马拉小车”现象,电能浪费严重。

国内针对油田抽油机负载特性,在减小1〜2个机座号的情况下开发出髙效高起动转矩永磁同步电动机系列(图1),该系列电机不仅在额定负载时效率和功率因数高,并且在轻载(1/4额定负载)时仍具有用较高的效率和功率因数,在不同油田运行时节电率达20%以上,表5为其中两种典型规格电机效率与感应电动机和IE3标准对比。

表高效永磁电动机与感应电动机和标准对比 电机规格电机类型 效率/%机座号/ 铁心长转子型式 37kW6 极丙效永磁 电动机93.5 200L2- 6/220nun铸铝转子感应 电动机90.8250M-6y225min铸铝转子IE3 93.555kW6 极高效永磁 电动机93.8 250M- 6/225mm 铸铝转子 电动机92.0280S- 6/215mn )铸铝转子IE3 94.22. 2化纤纺织用高效高牵入转矩永磁同步电动机高效永磁电动机应用在油田抽油机上化纤纺织用高效高牵入转矩永磁同步电动机属于异步起动永磁同步电动机。

化纤纺织用电机稳定运行时负载并不很大,但是其负载的转动惯量却很大,这对电机的牵入同步能力提出了较高的要求。

永磁同步电动机在起动过程中不但要求有足够的起动转矩,以克服负载转矩使电机起动并运行到接近同步转速,还要求电机有足够高的牵入同步能力,使电机能够顺利牵入同步,这在设计上是相互制约的,而且永磁同步电机山于转子上要安放永磁体,转子槽不可能太深,使起动性能的改善更难。

因此在相同负载情况下,化纤纺织用电机尺寸一般比普通电机大1〜2个功率等级,使得电机在运行时也存在“大马拉小车”现象,电能浪费严重。

国内经过多年研究,所开发的7・3kW4极、llkW4极、15k旳极和18. 5kW4极在体积不增大的情况下能够达到超高效其至超超高效性能指标(见表6和表7)。

综合节电与普通感应电动机比高到23%左右,与纺织专用电机比也在10%〜13%左右,节电效果非常明显。

图2 ISkW高效高牵入转矩永磁同步电动机在现场运彳: 表6超高效高牵入转矩永破同步电动机与IE3标准对t表7超超高效高牵入同步能力永磁同步电动机与1E4标准对比2. 3高效高过载能力永磁同步电动机高效高过载能力永磁同步电动机主要是应用于风机、泵类负载。

据电力部门估算, 煤炭行业的风机、水泵在20世纪五、六十年代的老设备约占1/3,其本身运行效率只有30% — 40%,系统运行效率大约为20%。

由此造成的能源浪费是巨大的。

因此针对风机、泵类负载特点,国内在十五期间,通过对该类电机的共性关键技术研究,解决了制约该类电视的技术难题,所开发的llkW2极电机和18・泳旳极电机(见图3)都达到了IE4标准规定的效率值(见表8)。

图3超超高效永磁同步电动机(llkW2极)图4屏蔽泵用永磁同步电动机(55KW4极)M8超超髙效高过载能力永磁同步电动机与指标对比另一类特殊用途的高效高过载能力永磁同步电动机为屏蔽泵用永磁同步电动机,该类电机主要用于石油、化工、制冷、制药、核工业及许多新兴工业部门运送易燃、易爆、有毒、贵重、腐蚀燃、放射性的各种介质。

为保护电机的誉受腐蚀,必须在定转子外面加密闭的屏蔽套,这就需要加大定转子之间的气隙。

降低了电机的效率和功率因数,因此造成电能浪费严重。

这种电机若改为永磁电机主要制约因素为:转子细长、转子空间有限;永磁体高温退磁问题。

国家稀土永磁电机丄程技术研究中心通过技术攻关,解决了关键技术问题,研制出5.5RW4极和370W2 板两种规格样机(见图4),该电机与同规格感应电动机相比数据如图9所示。

表9屏蔽泵用永磁同步电动机与感应电动机性能比较2. 4中型异步起动高效稀土永磁同步电动机□前,中小异步起动高效永磁同步电动机主要用作驱动“三机一泵”(风机、压缩机、冷冻机和水泵),这类负载要求高效率、高功率因数和高过载能力,同时要求运行稳定可靠。

中大型永磁同步电动机在效率掇舞技术上可以采用小型高效高过载能力永磁同步电动机的技术措施,但制约中型高效稀土永磁同步电动机研发的主要因素是工艺结构问题。

因为中小型电机转子空间有限,在有限空间内既要放置足够的永磁体来满足所需的磁通,乂要放置起动笼来满足异步起动能力,同时还要开一定面积的轴向通风孔,保证电机的温升满足标准,因此会造成每个细节尺寸非常紧张,机械强度接近极限(如图5所示)。

LI前该类电机主要是在原有电机上进行改造,通过技术攻关,国家稀土永磁电机工程技术研究中心研发出112kW4极、300kW4极、260kw4极和310kW6极几种典型规格祥机,图6为1120kW4 极样机照片。

两种电机性能指标与原感成电动机相比如表10所示。

节能效果明髭, 以300kW为例,经北京首钢现场实测节电率为7。

2%, —年可节电16. 6万kW. h, 如果是全新设计,效率还能提高。

起动笼5中型永磁电动机转子冲片图1120k W4极样机照片表中型永磁同步电动机与感应电动机性能比较电机类型功率/kW效率/% 功率因数感应电动机112094.40.88水磁电动机112096.40.94感应电动机30091.50.89永磁电动机30094.810.966在风机、泵类负载,还可以通过变频调速永磁电机来提高节电率和降低起动电流。

国家工程技术研究中心在十五期间,通过对变频调速电机关键技术研究,开发出135kW. 200kW和300kW三种规格变频调速高效永磁同步电动机,在现场运行实测节电率都在40%以上。

图7为300kW电机照片。

7 300k W4极电机照片3永磁同步电动机提高效率的关键技术在总结国内许多高校、研究所和企业已经开发出多种高效、超高效和超超高效异步起动永磁电动机和变频调速永磁电动机的经验教训的基础上,经过研究分析认为,只要进一步优化设计,釆用高性能材料和先进工艺,可以开发出符合IEC60034 —30能效分级标准的两个系列的高效永磁同步电动机。

一是在比感应电动机降低一个机座号或机座号不变而缩短铁心的情况下,使永磁同步电动机的效率指标达到超高效,BIJIE3的效率标准,二是机座号不变或者适当加长铁心,使永磁同步电动机的效率指标达到超超高效,即IE4的效率标准。

两者的功率因数都达到0. 93以上。

同时要在满足起动性能和保证高温不失磁的前提下尽理降低成本。

为此,既要采用超高效感应电动机降低损耗、提高效率的技术,如采用高性能硅钢片、提高定子槽满率、用铸铜转子代替铸铝转子,改进风扇设计和提高制造精度等:乂要针对永磁同步电动机的设计制造特点,对下列关键技术进行研究攻关。

国内对此已经做了大量工作,取得了一些突破性进展,但尚须进一步完善,进而在伞行业推广应用。

3. 1完善场路结合的电机设计计算程序和软件包,提高计算精度当前永磁同步电动机的设计计算精度低于感应电动机,因此需要修改完善永磁电机电磁场分析汁算软件,同时运用计算软件,分析计算各种磁路结构的三维磁场,从中总结出端部效应的规律,对二维电磁场讣算软件进行分析修正,既方便计算,又提高计算精度。

相关文档
最新文档