国内外永磁电机研究现状
时间:2018-04-13 21:38 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
| 国外对永磁电机的研究起步较早，到目前为止，永磁电机的高端市场依然被欧美和日本的电机生产企业牢牢占据。但在永磁电机市场研究网发布的数据显示，近几年来国外关于永磁电机的发展明显放慢[8]，主要原因可以归结到受稀土资源的限制。21131 而我国稀土资源含量丰富，占据全球四分之三的产量份额，在稀土永磁材料被广泛应用的今天，大大推动了我国关于永磁电机的研究发展。在我国的中国电工技术学会下专门成立了永磁电机专委会，与网络上西莫电机论坛一起成为众多电机研究者交流的重要平台。国家发改委还把发展稀土永磁电机列入十大节能工程项目中。2014年中国磁性材料协会将联手各大电机协会推出展览活动，据悉相关永磁电机生产水平已步入国际一流水准。论文网 1.2.1 永磁电机的分类 （1）永磁直流电机 主要是指直流有刷电机，又称PMDC电机，其工作原理与有励磁绕组的直流电机基本一样，只是永磁铁代替了励磁绕组[9]。此类电机为了提高永磁体有效长度，简化电机结构，所以常采用圆筒式，但该结构存在电流换向困难等缺点。目前生产永磁直流电机产量最大的公司是日本MABUCHI，而我国的德昌电机、唯真公司等也占据优秀的市场份额。 （2）永磁无刷直流电机 又称PMBLDC电机，作为直流电动机，永磁无刷直流电机依然要产生换向，只是换向是通过电机主体和驱动器配合达到自动换向的目的，常称为自控式同步电动机[10]。工作原理是通过驱动电路产生交变电流并将其加在定子线圈上产生可控制的旋转磁场，转子以及转子上的永磁体因磁场变化而开始旋转，其转速主要由变频输出的频率控制。目前国内对于该产品的研究相对不是很成熟，全球主要生产厂家还在日本。 （3）永磁同步电机 又称PMSM电机，属于交流式电机，其工作原理与无刷直流电机相似，但后者一般采用方波或者梯形波供电，前者可以采用正弦波和方波，所以永磁同步电机适用范围更加广泛。此外，它具有效率高、起动力矩大、运行温升低、可靠性高等多方面优异的性能，是永磁电机研究的热点对象。 1.2.2 永磁电机的应用 随着低碳生活和节能减排的观念在国际上日益突出，永磁电机凭借其优异的性能，不仅在高科技领域，如航空航天、国防系统、船舶动力等领域应用广泛，也逐步融入在国民经济生活的各个领域，如电动汽车、电梯、轨道交通等等。 （1）航天航空领域[2] 航天领域对电机的大小和重量有着极其严格的要求，而永磁电机，特别是稀土永磁电机，在同等重量和大小下能输出更高的功率和转矩，因而广泛应用于航天中的电力驱动系统。我国神州飞船的对接主驱动就是稀土永磁无刷直流电动机，风云二号的光源测试设备采用永磁同步电机，速度稳定精度达10-6/周期。 （2）电动汽车领域 日本对于该领域研究起步较早，以丰田的PRIUS电机为代表，在电动汽车中永磁电机的普及率非常高。欧洲的节能政策推出，也促进了许多电动汽车企业发展，而大部分企业选择永磁同步电机作为驱动系统，如奥迪DuoⅢ。相比之下，美国由于稀土资源的缺乏，较少使用永磁电机作为驱动，如最近非常热门的特斯拉电动汽车，采用的是三相感应电动机[11]。而在我国，以比亚迪为代表的企业中，多数选用永磁同步电机。 （3）电梯领域 在传统的电梯领域，多用电机和减速齿轮的组合的方式，存在效率低、高能耗、噪音大等缺点。将永磁电机应用到电梯曳引驱动系统中，不仅可降低噪声，还可以使效率提高 15％左右，能源节约率达40％[12]。日本MITSUBISHI公司首先将永磁电机应用到电梯中，奥特斯公司更是推出了GENZ系统，永磁同步曳引可达100米。芬兰的KONE、德国的WITTUR等著名电梯公司也相继推出了以永磁同步电机为主体的驱动主机。 (责任编辑：qin) |