高速永磁电机
高速永磁同步电机电磁分析与转子动力学研究
高速永磁同步电机电磁分析与转子动力学研究1. 本文概述本文旨在深入研究高速永磁同步电机（PMSM）的电磁分析与转子动力学特性。
随着现代工业技术的发展，高速永磁同步电机以其高效率、高功率密度和良好的调速性能，在航空航天、机床工具、新能源发电等领域得到了广泛应用。
对高速永磁同步电机进行深入的电磁分析和转子动力学研究，对于优化电机设计、提高电机性能、拓宽应用领域具有重要意义。
本文将首先介绍高速永磁同步电机的基本结构和工作原理，为后续分析提供理论基础。
随后，文章将重点围绕电磁分析展开，包括电机绕组设计、磁路分析、电磁场计算等方面，以揭示电机内部电磁过程的本质规律。
在此基础上，本文将进一步探讨高速永磁同步电机的转子动力学特性，包括转子动力学模型建立、模态分析、振动噪声控制等内容，以揭示电机在高速运行过程中的动态响应和稳定性问题。
本文将对高速永磁同步电机的电磁分析与转子动力学研究进行总结，归纳出电机设计优化的关键因素，为未来的电机研发和应用提供有益的参考。
通过本文的研究，期望能为高速永磁同步电机的技术进步和产业发展做出一定的贡献。
2. 高速永磁同步电机的基本理论高速永磁同步电机（HighSpeed Permanent Magnet Synchronous Machine, HSPMSM）是一种广泛应用于航空航天、高速列车、风力发电等领域的电机。
其基本工作原理基于电磁感应定律和洛伦兹力定律。
在电机中，通过在转子上安装永磁体和在定子上布置三相绕组，当三相交流电通过绕组时，产生旋转磁场。
这个旋转磁场与永磁体的磁场相互作用，产生转矩，驱动转子旋转。
电磁场的分析是理解HSPMSM运行特性的关键。
主要分析内容包括磁场的分布、磁通量的路径以及电磁力的大小和方向。
这些分析通常基于麦克斯韦方程组，通过有限元分析（Finite Element Analysis, FEA）等数值方法进行。
通过电磁场分析，可以准确预测电机的电磁性能，如转矩、反电动势和效率。
浅谈高速永磁同步电机的涡流损耗
125中国设备工程Engineer ing hina C P l ant中国设备工程 2020.03 （上）1 涡流损耗的概念所谓涡流损耗，一般来讲就是导体在非均匀磁场中移动或处在随时间变化的磁场中时，导体内产生的电流导致的能量损耗。
在永磁同步电机中，由于转子与定子磁场同步旋转，常忽略转子的涡流损耗。
实际上，定子齿槽效应，绕组磁动势的非正选分布和绕组中的谐波电流所产生的谐波磁动势也会在转子永磁体、转子呃中引起涡流损耗，本文重点讨论转子永磁体上所产生的涡流损耗。
2 涡流损耗产生的理论分析在永磁同步电机中所含的磁场一般由三部分组成，即电枢绕组所产生合成磁动势，永磁体所产生的永磁磁场和气息中由电枢绕组和永磁体所产生的合成磁场。
考虑节距，分布和斜槽因数后，假设每项绕组有效砸数为，则每极下各项磁动势关于空间角位置θ的关系为：定子合成磁动势为各项磁动势之和，将上式叠加整理可得：（1）由式（1）可得，当时间0t=时，，当时间1t t =时，，把这两个磁动势波画出来比较可见磁动势的幅值没有变，只是F S1比F S2向前推进了一个角度β，，随着β角的增大，磁动势波布段的移动，所以s F 时一个恒幅，正选分布的一个正向行波，由于定子内腔为圆柱形，所以s F 实质上是一个沿浅谈高速永磁同步电机的涡流损耗苏兴彪1，贺方志2 （1.曲阜师范大学；2.山东港口日照港集装箱发展有限公司，山东 日照 276800）摘要：电机是一种能量转化的装置，电动机是把电能转化为机械能的装置，发电机就是把机械能转化为电能的装置。
然而，在每种转化过程种，都会有一定的损耗。
电机在运行过程中产生的损耗大致可以分为铁损、铜损、涡流损耗。
随着新能源汽车的发展以及新型永磁材料和电力电子技术的发展，对永磁电机的要求越来越高，低损耗、高功率的电机设计成了每个电机设计者的追求，本文主要内容为槽极配合减小涡流损耗。
关键词：永磁；电机；涡流损耗中图分类号：TM341 文献标识码：A 文章编号：1671-0711（2020）03（上）-0125-02着气息圆周连续推移的旋转磁动势波，sF 的推移速度，可从波上任意一点的推移速度来确定，对于幅值这一点，其振幅恒为，式（1）中（2）把上式求导，可以求出幅值的推移角速度（3）式（3）表明磁动势推进的角速度和交流电电流的角频率相等，由于一转等于p·2pi 的点弧度，所以用转速表示旋转磁动势的转速n应为即恰好等于同步转速。
高速永磁发电机工作原理
高速永磁发电机工作原理引言：高速永磁发电机是一种常见的发电机类型，其工作原理主要基于永磁体与电磁线圈之间的相互作用。
本文将详细介绍高速永磁发电机的工作原理，以及其在实际应用中的一些特点和优势。
一、高速永磁发电机的基本结构高速永磁发电机由永磁体、电磁线圈、轴承、外壳等组成。
永磁体通常采用稀土永磁材料，如钕铁硼磁体，其具有较高的磁能密度和磁化强度，能够提供强大的磁场。
电磁线圈则由导线绕制而成，可以产生电磁力。
二、高速永磁发电机的工作原理高速永磁发电机的工作原理主要包括磁场产生、电磁感应和能量转换三个过程。
1. 磁场产生：当高速永磁发电机转动时，永磁体产生强大的磁场。
这是由于永磁体内的磁性原子在外加磁场的作用下，呈现出统一的磁化方向，形成了较强的磁场。
2. 电磁感应：当外部负载接入高速永磁发电机时，电磁线圈中的导线会受到磁场的作用，产生感应电流。
根据法拉第电磁感应定律，导线中的感应电流与磁场的变化率成正比。
感应电流的产生会改变发电机的磁场分布，从而形成电磁力。
3. 能量转换：电磁力作用下，高速永磁发电机开始旋转。
旋转过程中，机械能转化为电能，通过电磁感应产生的感应电流输出。
这样，高速永磁发电机就实现了能量的转换。
三、高速永磁发电机的特点和优势1. 高效率：高速永磁发电机由于采用永磁体作为磁场源，相对于传统的励磁方式，能够更高效地转化机械能为电能。
2. 高功率密度：永磁体具有较高的磁能密度，因此高速永磁发电机的功率密度较大，可以在较小的体积和重量下输出较大的功率。
3. 快速响应：由于永磁体产生的磁场强度较大，高速永磁发电机具有较快的响应速度，可以在短时间内输出较大的电流。
4. 稳定性好：高速永磁发电机采用永磁体作为磁场源，无需外部励磁，因此具有较好的稳定性和可靠性。
5. 无需维护：由于高速永磁发电机无需励磁，不需要定期进行维护和检修，减少了运行成本和维护费用。
四、高速永磁发电机的应用领域高速永磁发电机广泛应用于风力发电、水力发电、汽车发电等领域。
高速磁悬浮永磁电机多物理场分析及转子损耗优化
高速磁悬浮永磁电机多物理场分析及转子损耗优化韩邦成;薛庆昊;刘旭【摘要】为提高高速磁悬浮永磁电机的综合性能,得到最优的设计参数,针对一台30 kW,48 000 rpm的磁悬浮电机进行了电磁场、转子动力学以及转子强度分析,提出一种基于多物理场分析结果的电机尺寸优化方法.使用ANSYS以及ANSOFT 对电机进行建模和有限元分析,并用ISIGHT软件进行集成优化设计.以转子损耗最小为优化目标,电机几何尺寸为设计变量,在优化过程中考虑尺寸变化对电机转子模态以及强度的影响,以尺寸、电机电磁性能、力学性能等为约束条件.经过优化后,电机的转子损耗减小16.7％,其余性能均符合设计要求.根据优化设计结果加工了样机并进行电机对拖与温升实验,结果证明了优化设计的合理性,验证了本文提出方法的正确性.%To improve the overall performance of high-speed magnetic suspension PM machine and obtain the optimal design parameters,an electromagnetic filed,rotor dynamics and rotor strength analysis was conducted on a magnetic suspension machine (30 kW,48 000 rpm),and a size optimization method based on such multi-physics analysis was put ed ANSYS and ANSOFT to carry out modeling and finite element analysis on the motor,and then completed the integrated optimization designed by adopting the ISIGHT software,taking the impact of dimensional change on the rotor model and rotor strength into consideration,with the minimum rotor loss as the optimizationgoal,geometric dimension of the motor as the design variable,and dimension,magnetic performance and mechanical performance as the constraint conditions.After such optimization,rotor loss of the motor wasdecreased by 16.7％,with other performances in compliance with the design requirements.Then a back-to-back test and temperature rise test were carried out in the model machine based on the optimization design results.The test results verify the reasonability of such optimization design and correctness of the method put forward in this paper.【期刊名称】《光学精密工程》【年(卷),期】2017(025)003【总页数】9页(P680-688)【关键词】电磁分析;多物理场;高速磁悬浮电机;永磁电机;有限元【作者】韩邦成;薛庆昊;刘旭【作者单位】北京航空航天大学惯性技术重点实验室,北京100191;北京航空航天大学新型惯性仪表与导航系统技术国防重点学科实验室,北京100191;北京市高速磁悬浮电机技术及应用工程技术研究中心,北京100191;北京航空航天大学惯性技术重点实验室,北京100191;北京航空航天大学新型惯性仪表与导航系统技术国防重点学科实验室,北京100191;北京市高速磁悬浮电机技术及应用工程技术研究中心,北京100191;北京航空航天大学惯性技术重点实验室,北京100191;北京航空航天大学新型惯性仪表与导航系统技术国防重点学科实验室,北京100191;北京市高速磁悬浮电机技术及应用工程技术研究中心,北京100191【正文语种】中文【中图分类】TB853.29随着现代工业的发展，对高速永磁电机的应用越来越多，在国防领域有飞轮、控制力矩陀螺，民用领域有空调压缩机[1]、数控机床和高速离心设备等。
压缩机用超高速兆瓦级永磁电机损耗研究及温升计算
压缩机用超高速兆瓦级永磁电机损耗研究及温升计算高速电机由于转速高,可与负载直接相连,省去了传统的增速箱。
传统电机的体积比高速电机要大,采用高速电机直驱的方式可以减小设备的体积,还能减小振动噪音和提高系统的传动效率。
高速电机应用非常广泛,不仅能用在天然气输送高速离心压缩机上,还能用在高速机床加工中心、飞轮储能以及特种工况分布式发电系统等工况,但由于其速度高、损耗密度大,会存在转子强度和温升过高等问题,使超高速兆瓦级永磁电机的研究存在较大难度。
国内外对超高速兆瓦级永磁电机缺少设计经验和规律,冷却系统设计及其温升计算等方面存在一定的难度。
首先,本文基于1.2MW,18000r/min压缩机用超高速兆瓦级永磁电机,对超高速兆瓦级永磁电机的定转子结构、电机极数和槽数配合、永磁体材料的选择、气隙大小选取等对电机性能的影响进行研究,总结出超高速兆瓦级永磁电机设计方法及规律。
其次,研究高压高速电机的扁铜线绕组高频铜耗。
采用2D有限元的方法对扁铜线绕组高频下的交流铜耗进行研究,分析了电流频率和载波比、槽口高度、导体尺寸和位置、并绕根数对绕组交流铜耗的影,并采用基于有限元法改进的Taguchi算法优化出不同频率下扁铜线的最佳宽厚比。
最后提出了一种能够降低并绕导体之间环流的新型的极相组线圈之间的换位连接方式。
此外,研究了电机的定子不同位置的磁化特点和提出一种考虑两种磁化方式、趋肤效应以及谐波的铁耗计算模型,搭建了实际的变频器电路模型,采用瞬态场路结合有限元法对转子涡流损耗进行分析,并分析了定子斜槽角度、不同气隙长度以及逆变器载波比对转子涡流损耗的影响。
最后针对超高速兆瓦级永磁电机功率密度和损耗密度大、散热困难的问题,采用定子水冷与转子和定子槽内风冷相结合的冷却方式,机壳采用螺旋水道,转子和定子槽风道采用轴向通风道,建立了温度场计算模型,分析了流风速、水流速以及螺旋水道宽度对电机各个部位温度的影响。
高速永磁同步电机 国标
高速永磁同步电机国标全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：高速永磁同步电机是一种应用广泛的电机类型，其在高速电动车辆、风力发电、工业生产等领域具有重要作用。
为了规范和统一高速永磁同步电机的性能和技术要求，我国制定了相关的国家标准，即高速永磁同步电机国标。
本文将介绍高速永磁同步电机国标的重要性、内容和应用。
高速永磁同步电机国标的制定是为了推动我国高速永磁同步电机产业的发展，提高产品质量和技术水平，促进行业的健康发展。
国标对高速永磁同步电机的设计、制造、试验和检验等方面进行了详细规定，确保了产品的性能和质量，同时也为企业提供了技术指导和参考依据。
高速永磁同步电机国标主要包括以下内容：1. 术语和定义：国标对高速永磁同步电机相关术语和定义进行了规定，统一了行业用语，便于交流和理解。
2. 电机型号：国标规定了高速永磁同步电机的型号命名规则，包括型号编制原则、结构标志、性能标志等。
3. 技术要求：国标对高速永磁同步电机的额定参数、性能指标、工作条件等技术要求进行了详细规定，确保产品满足用户需求。
4. 试验方法：国标规定了高速永磁同步电机的试验方法和程序，包括性能试验、电气参数测量、机械性能试验等，确保产品的质量和可靠性。
高速永磁同步电机国标对行业生产企业和产品设计单位具有重要意义。
遵循国标可以规范企业的生产流程，提高产品的质量和竞争力。
国标也为用户提供了选型和购买参考，保障了产品的性能和可靠性。
除了国内市场，高速永磁同步电机国标也在国际市场上发挥着重要作用。
符合国标的产品具有较高的国际竞争力，提升了我国高速永磁同步电机产业的国际地位和声誉。
国标也促进了国际标准化工作的发展，推动了全球高速永磁同步电机产业的发展。
高速永磁同步电机国标是推动行业健康发展和提升产品技术水平的重要标准和依据。
遵循国标可以规范产业发展、提高产品质量，为用户提供更好的产品和服务。
相信在国标的引领下，我国高速永磁同步电机产业将迎来更加灿烂的未来。
高速永磁电机设计与分析技术综述
高速永磁电机设计与分析技术综述一、概述高速永磁电机，作为现代电机技术的杰出代表，正以其高效率、高功率密度以及优秀的控制性能，在多个领域展现出广阔的应用前景。
随着能源危机和环境污染问题的日益严峻，对高速永磁电机设计与分析技术的研究显得尤为重要。
本文旨在对高速永磁电机的设计与分析技术进行综述，以期为相关领域的研究者提供全面的技术参考和启发。
高速永磁电机的设计涉及电磁设计、结构设计、热设计、强度设计等多个方面，其关键在于如何在高速运转的条件下保证电机的性能稳定、安全可靠。
电磁设计方面，需要优化绕组布局、磁路设计以及永磁体的选择，以提高电机的效率和功率因数。
结构设计则着重于提高电机的刚性和强度，防止在高速运转时产生过大的振动和噪声。
热设计则关注电机内部的热传递和散热问题，防止电机因过热而损坏。
强度设计则要求电机在承受高速运转产生的离心力时，能够保持结构的完整性。
高速永磁电机的分析技术则涵盖了电磁场分析、热分析、结构分析等多个方面。
电磁场分析可以预测电机的电磁性能，为优化设计提供依据。
热分析则用于评估电机在不同工况下的热状态，为散热设计提供参考。
结构分析则关注电机在高速运转时的动态特性，为强度设计提供支撑。
随着计算机技术和数值分析方法的快速发展，高速永磁电机的设计与分析技术也在不断进步。
通过采用先进的电磁仿真软件、热仿真软件以及结构仿真软件，可以更加精确地预测电机的性能，为设计优化提供有力支持。
1. 高速永磁电机的定义与重要性高速永磁电机（HighSpeed Permanent Magnet Synchronous Motor, HSPMSM）是一种特殊类型的电机，其核心特点在于使用永磁体来产生磁场，以及能够在高转速下稳定运行。
与传统的电励磁电机相比，HSPMSM具有更高的功率密度、更高的效率以及更低的维护成本，因此在许多现代工业应用领域中具有显著的优势。
HSPMSM的重要性体现在以下几个方面：随着全球能源危机的日益加剧和环境保护需求的不断提升，节能减排、提高能源利用效率已成为工业生产中的重要目标。
超高速永磁同步电机转子护套设计分析及优化
超高速永磁同步电机转子护套设计分析及优化韦福东，王建辉，刘朋鹏!上海电器科学研究所（集团）有限公司，上海200063]摘 要：超高速永磁同步电机（PMSM ）转速较高，永磁体抗拉强度相对较小，需要在转子永磁体外设置护套并通过过盈配合使永磁体上产生径向压应力，抵消转子高速旋转 产生力，对永磁体 护。
提岀了一种超高速PMSM 转子 磁合金护套厚度及过盈量计算分析方法。
以1台120 000 r/min 超高速PMSM 为例，运法 度 转子静力 合仿真分析，对 法，并通过优化设计，使电机转子在 强度要求的情况下,合理计算护套 度及过盈量，转子护套的厚度，小转子，为超高速电机转子设计。
关键词：超高速永磁同步电机；不导磁合金护套；设计分析中图分类号：TM351文献标志码：A文章编号：1673-6540（2021）05-0060-06doi ： 10.12177/emca.2020.229Design Analysis and Optimization of the Rotor Sleeve of Ultra-High-SpeedPermanent Magnet Synchronous Motor *收稿日期：2020-12-11；收到修改稿日期：2021-01-27*基金项目：广东省重点领域研发计划项目（2019（090909002）作者简介：韦福东（1992-），男，硕士，研究方向为电机设计与控制技术。
王建辉（1971-），男，博士，副教授，研究方向为电机设计与控制技术。
刘朋鹏（1990-），男，硕士，研究方向为电机设计与控制技术。
WEI Fudong, WANG Jianhui, LIU Pengpeng[Shanghai Electrical Apparatus Research Institute （Group J Co., Ltd., Shanghai 200063, China]Abstract ： The ultra-high-speed permaneni magnet synchronous motoo (PMSM) has the characte/stica of highspeed and relatively low tensile strength of permanent magnets. Therefore, it is necessary to set a sleeve on the outside of the permanent magnet of the rotoc, and generate radial compressive stress on the permanent magnet throughinterference fit, so as t offset the centrifugal force generated during the rotoa high-speed rotation and protect thepermanent magnet. A method foo calculating and analyzing the thickness and interference of rotoo non-magnetic alloy sleeve of the ultra-high-speed PMSM is p roposed. Taking a 120 000 Omin ultra-high-speed PMSM as an example,the coupling simulation of temperature f ield and rotoo staticc is cdried out by using finite element method, and the numericce method is verified. The optimized design is utilized to reasonabty calculate the thickness and interferencc amount of the sleeve undeo the condition that the motoo rotoo meetr the requirementr of structurd strength. It can eaectively reducc the thickness of rotoo sleeve, thus reducing the iron consumption of rotoo, which provides a referenccto rotoo design of ultra-high-speed motoo.Key words: ulha-highspeed permanent magnet synchronous motor (PMSM); non-magnetic alloy sleeve; design analysis0引言高、 度 点，广 应用在超高速空压缩机、数控机床高速电 、 机超高速永磁同步电机（PMSM ）具有转速床等设备场合[1 超高速PMSM 转子永磁体永磁，较高抗压强度，抗拉强度和抗弯强度较低、较差2。
- 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、"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、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)。
摘要高速电机现正成为电机领域的研究热点之一。
其主要特点有两个：一是转子的高速旋转；二是定子绕组电流和铁心中磁通的高频率。
由此决定了不同于普通电机的高速电机特有的关键技术。
本文针对一台已经研制出的100KW高速永磁电机的机械特性进行了分析研究。
主要包括以下内容：首先，对高速永磁电机的定子、转子结构，工作原理和ANSYS软件进行了简单的介绍。
定子主要由机座、主磁极、换向极和电刷装置组成，作用是产生磁场。
转子由电枢铁心和电枢绕组，换向器，轴及风扇等组成，作用是产生电磁转矩和感应电动势。
电机中的电磁能与机械能的转换是在磁场中完成的，本设计中采用永磁体建立磁场，完成能量的转换。
其次，对高速永磁电机的转子强度进行了分析。
基于弹性力学理论和有限元接触理论建立了高速永磁转子应力计算模型，确定了护套和永磁体之间的过盈量，分析了永磁体和护套的强度。
永磁体与护套之间采用过盈配合，用护套对永磁体施加静态预压力抵消高速旋转产生的拉应力，使永磁体高速旋转时仍能承受一定的压应力，从而保证永磁转子的安全运行。
关键词：高速永磁电机，转子强度，ANSYS软件AbstractThe high-speed electrical motors are now becoming one of the hot areas of research. There are two main features: First, the rotor high-speed rotation and the other is the stator windings current and iron hearts of the high-frequency magnetic flux. This decision is different from the ordinary high-speed electrical motor unique key technologies. This paper has developed a 100 KW of high-speed permanent magnet motor of the mechanical properties of the analysis. Mainly include the following: First, It is the simple introduction to the high-speed permanent magnet motor stator and rotor structure, working principle and ANSYS software. Stator mainly consists of the main magnetic pole, and brush, acting as generating the magnetic field. Rotor consists of the armature core and armature winding, commentator, shaft and fan, and other components, acting a role in the electromagnetic torque sensors and EMF. The conversion between the electromagnetic energy and mechanical energy is completed in the magnetic field, and permanent magnet was applied in this designing to establish magnetic field to complete the conversion of energy.Secondly, the analysis of the rotor strength of the high-speed permanent magnet motor. On the basis the elasticity theory and finite element contact theory established a high-speed permanent magnet rotor stress model to determine the sheath between the permanent magnet and a win amount of sheathing and the permanent magnet strength. Permanent magnet and used between the jacket fit, with the permanent magnet sheath static pre-imposed pressure to offset high-speed rotation of the stress so that the permanent magnet can bear a certain stress at high-speed rotation, thus ensuring permanent magnet rotor the safe operation.Key words:high-speed permanent magnet motor, the rotor strength, ANSYS software1.1课题的来源及意义现代社会中，电能是使用最广泛的一种能源。
这种能量形式有许多优点，如生产和变换比较经济，传输和分配比较容易，使用和控制比较方便等。
人类自从使用了电能，从繁重的体力劳动中得到了解放，并能完成手工劳动不能完成的任务。
目前，我国电力工业居世界第二位［1］。
随着电力工业的发展，发电厂的装机容量在不断扩大，单机容量为200MW、300MW、600MW机组已成为我国电网的主力机型。
由于我国幅员辽阔，电力发展及分布很不均匀，而经济发展又极不平衡，偏远地区用电困难，中心城市用电高峰期电力供应不足的情况仍很严重。
集中发电、远距离输电和大电网互联的电力系统是目前电力生产、输送和分配的主要方式。
但这种模式有缺点，如电力输送所需的成本随着输电距离的增加而增大；电能在输送过程中存在着损耗；电力需求随季节、时间的不断变化，造成电力生产与用户需求不协调等等。
另外，集中式供电模式面临更严重的问题是：一旦供电中枢或电力网出现故障，造成的经济损失将难以估量。
而且这种大电网又极易遭到战争或恐怖势力的破坏，严重时将危害国家安全；另外集中式大电网还不能跟踪电力负荷变化，而为了短暂的峰荷建造发电厂花费巨大，且经济效益也非常低。
采用分布式供电系统作为辅助手段，可以很好地解决这些问题。
分布式供电是指将发电系统以小规模、分散式布置在用户附近，可独立地输出电能、热能或冷能的系统。
当今分布式主要是指用液体或气体燃料的内燃机、微型燃气轮机和各种工程用的燃料电池，其具有良好的环保性能。
纵观西方发达国家电力工业的发展过程，可以发现：电力工业的发展经历了从分布式供电到集中式供电，又到分布和集中相结合的供电方式的演变。
造成这种现象不仅仅是由于生活水平提高的需求，而且也是集中式供电方式自身所固有的缺陷造成的。
由微型燃气轮机直接驱动内置式高速发电机，发电机与压气机、透气同轴，转速在50000r/min~120000r/min之间。
高速发电机发出高频交流电，经电力变换系统转换成直流电后，再转换为50Hz/380V的交流电供用户使用。
这样不仅简化了结构，使整台发电机组体积显著减小，重量减轻，而且也使系统的可靠性得到了提高。
在电能的生产，输送和使用等方面，电机起着重要的作用。
电机发明至今已有200年的历史。
工业革命以后，蒸汽动力得以普遍应用，但蒸汽动力输送和管理不便的缺点日益突出，迫使人们努力寻找新的动力源。
十九世纪初，人们已经积累了有关电磁现象的丰富知识，在此基础上，法拉第发现了载流导体在磁场中受力现象，很快原始型式的电动机就被制造出来了。
但由于驱动源是蓄电池，当时极为昂贵，因而也就不能被推广。
为此人们寻求能将机械能转为电能的装置。
1831年，法拉第发现电磁感应定律，第二年皮克利用磁铁和线圈的相对运动，再加上一个换向装置，制造了一台原始型旋转磁极式直流发电机，这就是现代直流发电机的雏形。
电机是随着生产发展而产生和发展的，而电机的发展反过来又促进社会生产力的不断提高。
随着国民经济的发展，工业自动化水平的不断提高，各种高科技领域如计算机、通信、人造卫星等行业也广泛应用各种控制电机。
电机是使机械能与电能相互转换的机械。
历史上最早的电源是电池，只能供应直流电能，所以直流电机的发展比交流电机早。
后来交流电机发展比较快，这是因为交流电机与直流电机相比有许多优点，如易生产、成本低、能做到较大容量等。
目前电站的发电机全都是交流电机；用在各个行业的电机，大部分也是交流电机。
然而，直流电机目前仍有相当多的应用。
电机主要包括发电机、变压器和电动机等类型［2］。
发电机可把机械能转换为电能，主要用于生产电能的发电厂。
在火电厂、水电厂和核电厂中，水轮机、汽轮机带动发电机，把燃料燃烧得到的热能、水流的机械能或原子核裂变的原子能都转变为电能。
发电机发出的电压为10.5~20KV，为了减少远距离输电中的能量损失，应采用高压输电，输电电压为110KV、220KV、330KV、500KV或更高。
把发电机发出的电压升高到输电电压是由变压器完成的。
高压输电线将电能输送到各个用电区，再由变压器把高电压降为所需的低电压。
在十分庞大又复杂的电力系统中，发电机和变压器则是最重要的设备。
电动机将电能转换为机械能，用来驱动各种用途的生产机械。
机械制造工业、冶金工业、煤炭工业、石油工业、轻纺工业、化学工业、及其他各工矿企业中，广泛应用各种电机。
例如用电动机拖动各种机床、轧钢机、电铲等生产机械。
当前科学技术突飞猛进，因此电机在制造上也向着大型、巨型发展。
在应用上，由于计算机技术迅速发展，将会出现由机器人工作的无人工厂，以计算机作为这些工厂的“中枢神经”，使实现无人化成为可能。
近30年来，由于大功率电力电子器件以及微电子技术、微型计算机技术的一系列进展促进了交流调速技术的发展，已经生产出多种电机交流调速系统，不仅提高了生产机械的性能，而且节省了大量电能。
随着现代社会的发展，电力和电机工业在国民经济中仍将起着重要的作用，并将得到更大的发展。
1.2高速电机介绍及应用前景高速电机正成为电机领域的研究热点。
所谓高速电机通常是指转速超过10000r/min的电机。