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稀土永磁电机特点

发布时间:2015-02-27

现在科技迅速在发展当中,本文我们为大家深入讲解稀土永磁电机特点的应用场合和稀土永磁电机特点与目前国内其他产品相比的优势,希望对大家有所帮助。
  1.高效永磁同步电动机

    永磁同步电动机与感应电动机相比,不需要无功励磁电流,可以显著提高功率因数,减少了定子电流和定子电阻损耗,而且在稳定运行时没有转子铜耗,进而可以减小风扇(小容量电机甚至可以去掉风扇)和相应的风摩损耗,效率比同规格感应电动机可提高2至8个百分点。而且,永磁同步电动机在25%至120%额定负载范围内均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。这类电机一般都在转子上设置起动绕组,具有在某一频率和电压下直接起动的能力。目前主要应用在油田、纺织化纤工业、陶瓷玻璃工业和年运行时间长的风机水泵等领域。

    2.交流伺服永磁电动机和无刷直流永磁电动机

    现在越来越多地用变频电源和交流电动机组成交流调速系统来替代直流电动机调速系统。在交流电动机中,永磁同步电机的转速在稳定运行时与电源频率保持恒定的关系,使得它可直接用于开环的变频调速系统。这类电机通常由变频器频率的逐步升高来起动,在转子上可以不设置起动绕组,而且省去了电刷和换向器,维护方便。

    变频器供电的永磁同步电动机加上转子位置闭环控制系统构成自同步永磁电动机,既具有电励磁直流电动机的优异调速性能,又实现了无刷化,主要应用于高控制精度和高可靠性的场合,如航空、航天、数控机床、加工中心、机器人、电动汽车、计算机外围设备等。

    现已研制成宽调速范围、高恒功率调速比的钕铁硼永磁同步电动机和驱动系统,调速比高达1:22500,极限转速达到9,000 r/min。永磁同步电动机高效、小振动、低噪声、高转矩密度的特点在电动车、机床等驱动装置中是最理想的电动机。

    随着人民生活水平的不断提高,对家用电器的要求越来越高。例如家用空调器,既是耗电大件,又是噪声的主要来源,其发展趋势是使用能无级调速的永磁无刷直流电动机。它既能根据室温的变化,自动调整到适宜的转速下长时间运转,减少噪声和振动,使人的感觉更为舒适,还比不调速的空调器节电1/3。其他如电冰箱、洗衣机、除尘器、风扇等也在逐步改用无刷直流电动机。

    3.永磁直流电动机

    直流电动机采用永磁励磁后,既保留了电励磁直流电动机良好的调速特性和机械特性,还因省去了励磁绕组和励磁损耗而具有结构工艺简单、体积小、用铜量少、效率高等特点。因而从家用电器、便携式电子设备、电动工具到要求有良好动态性能的精密速度和位置传动系统都大量应用永磁直流电动机。500W以下的微型直流电动机中,永磁电机占92%,而10 W以下的永磁电机占99%以上。

    目前,我国汽车行业发展迅速,汽车工业是永磁电机的最大用户,电机是汽车的关键部件,一辆超豪华轿车中,各种不同用途的电机达70余台,其中绝大部分是低压永磁直流微电机。汽车、摩托车用起动机电动机,采用钕铁硼永磁并采用减速行星齿轮后,可使起动机电动机的质量减轻一半。

    4.无铁心钕铁硼永磁电机

    利用钕铁硼永磁材料高矫顽力的优异特性不用或少用硅钢片,制成无铁心电机,质量大大减轻。无铁心永磁电机采用聚磁型结构和正余弦充磁,所产生的磁场呈正弦分布,因此可以不斜槽,可以采用集中绕组,便于AC控制。绕组端部短,损耗小,转矩密度高,振动噪声显著降低。应用在汽车方向盘驱动、机器人、电梯及DVD的驱动等许多方面。

    5.横向磁通钕铁硼永磁电机

    为了解决安放线圈的槽的宽度与磁通流经的齿部的宽度之间的矛盾,提高电机的功率密度和转矩密度,人们不断探索新的磁路结构 ,出现了横向磁通电机(Transverse Flux Machine)结构思想。这种电机定子齿槽结构和电枢线圈在空间上相互垂直,主磁通沿电机轴向流通,电流和磁负荷在空间上不存在竞争,因而定子尺寸和通电线圈的大小相互独立,在一定范围内可以任意选取,提高了功率密度。目前国际上对这种结构电机的研发刚刚起步,有广阔的发展前景。

    6.永磁特种电机

    控制电机和特种电机的种类很多,其共同的发展趋势之一是永磁化,以高性能的永磁体励磁逐步取代电励磁。

    由于稀土永磁具有高剩磁密度、高矫顽力和高磁能积的特点,可以容许所制成的电机具有较大的气隙长度和气隙密度,因而在永磁体安放和磁路结构设计上有很大灵活性,可以根据使用场合,特别是汽车、计算机和航天工程的需要,制成与传统电机不同的结构形状和尺寸,例如盘式电机、无槽电机等。这既可以进一步减少电机的质量和转动惯量,提高电机的反应灵敏度;又可以减少电机转矩的脉动,增加运行的平稳性;还可以简化电机的结构和工艺。因而在计算机外围设备、办公设备和要求精度定位控制的场合得到广泛应用。

    计算机磁盘驱动器中用以驱动读写磁头作往复运动的动圈式直线电动机——音圈电动机需要高性能磁体,以保证足够的灵敏度,缩小体积和减轻质量。钕铁硼永磁正好能满足这一要求。20世纪60年代采用铁氧体永磁研制的是14 in磁盘驱动器用音圈电动机。自采用钕铁硼永磁后,驱动器尺寸不断缩小,存取时间明显减少,存储容量增加。1984年磁盘驱动器缩小到以5.25 in盘为主;进入20世纪90年代,3.5 in磁盘驱动器迅速增长,成为主体。今后几年内2.5 in和1.8 in磁盘驱动器将大为发展。因此,日、美等国钕铁硼永磁销售量的一半左右用于制造音圈电动机。

    此外,在步进电动机、开关磁阻电动、低速同步电动机等特种电机中增加钕铁硼永磁励磁后,其技术经济性能、动态响应特性都有明显提高与改进。

综上所述,本文已为讲解稀土永磁电机特点,相信大家对稀土永磁电机特点的认识越来越深入,希望本文能对各位读者有比较大的参考价值。

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