【導讀】全球經(jīng)濟隨著(zhù)信息技術(shù)的快速發(fā)展,各國先后已進(jìn)入工業(yè)自動(dòng)化、辦公自動(dòng)化、家庭現代化、農業(yè)現代化及軍事武器裝備現代化的技術(shù)階段和普及階段。永磁電機作為這些技術(shù)和系統中重要的基礎元件,需求量不斷增加,市場(chǎng)空間逐年擴大,發(fā)展勢頭良好。
發(fā)達國家掌控高端市場(chǎng)
全球經(jīng)濟隨著(zhù)信息技術(shù)的快速發(fā)展,各國先后已進(jìn)入工業(yè)自動(dòng)化、辦公自動(dòng)化、家庭現代化、農業(yè)現代化及軍事武器裝備現代化的技術(shù)階段和普及階段。永磁電機作為這些技術(shù)和系統中重要的基礎元件,需求量不斷增加,市場(chǎng)空間逐年擴大,發(fā)展勢頭良好。
在全球永磁電機行業(yè)不斷發(fā)展中,日本、德國、美國、英國、瑞士、瑞典等國家知名品牌公司憑借其數十年的永磁電機生產(chǎn)制造經(jīng)驗和關(guān)鍵工藝技術(shù),掌控者大部分高檔、精密、新型永磁電機的技術(shù)和產(chǎn)品。
例如,日本在永磁電機高效率化、靜音化、工業(yè)伺服用永磁電機高性能化諸方面進(jìn)行了大量研發(fā)工作,因此在技術(shù)上具有很大的優(yōu)勢,生產(chǎn)出來(lái)的微電機設備具有高控制精度、低功耗、長(cháng)壽命和低成本小尺寸等競爭優(yōu)勢,并且在技術(shù)的行列也走在世界的前沿,占據了世界高檔永磁電機的大部分市場(chǎng)。
目前,日本主要永磁電機制造廠(chǎng)商有日本電產(chǎn)株式會(huì )社、日本阿斯莫株式會(huì )社、日本電裝株式會(huì )社、日本萬(wàn)寶至馬達株式會(huì )社等。
美國的電機開(kāi)發(fā)比日本晚。在美國,感應電機的設計及其控制策略的發(fā)展較為成熟,所以電動(dòng)車(chē)驅動(dòng)電機還主要以感應電機為主。但美國也進(jìn)行了永磁同步電機的研究,且進(jìn)展迅猛,如SatCon公司研制的永磁同步電機采用定子雙套繞組技術(shù),既擴大了電機的轉速范圍,又有效利用了逆變器的電壓,繞組電流低,電機效率高。目前,美國永磁電機市場(chǎng)上的主要制造廠(chǎng)商Gettys、A-B、I.D、Odawara Automarion和Magtrol等。
不過(guò),美國的永磁電機行業(yè)發(fā)展主要著(zhù)重于軍用微電機方面,美國軍用微電機的科研和產(chǎn)品水平處于世界領(lǐng)先地位,西方國家軍事裝備和電子裝置中應用的各類(lèi)微電機絕大部分由美國幾個(gè)主要廠(chǎng)商供應,微電機美軍標準已成為國際標準。
除了美國、日本之外,瑞士ABB、瑞士瑞諾集團、德國嘯馳公司等公司也具備較強的競爭力,占據全球市場(chǎng)較大的份額。
此外,由于技術(shù)的擴散逐步向發(fā)展中國家轉移,以中國為代表的新興國家也在全球永磁電機領(lǐng)域占據重要地位。根據電機工業(yè)協(xié)會(huì )統計,2017年,我國永磁電機產(chǎn)量首次突破1000萬(wàn)千瓦,達到1107.1萬(wàn)千瓦,成為全球永磁電機的主要生產(chǎn)國。
電機永磁化仍將持續
首先,永磁電機具有效率高、比功率較大、功率因數高、可靠性高和便于維護的優(yōu)點(diǎn)。采用矢量控制的變頻調速系統,可使永磁電動(dòng)機具有寬廣的調速范圍。因此,電機的永磁化成為電機驅動(dòng)技術(shù)的重要發(fā)展方向之一。
尤其是在電動(dòng)汽車(chē)電機驅動(dòng)技術(shù)方面,受到車(chē)輛空間限制和使用環(huán)境的約束,電動(dòng)汽車(chē)用電機驅動(dòng)系統不同于普通的電傳動(dòng)系統,它要求性能更高、體積/重量密度更高、環(huán)境溫度更高,用于普通電機驅動(dòng)的電力電子與電機技術(shù)已經(jīng)不能適應其要求。因此,永磁化將成為未來(lái)汽車(chē)電機的發(fā)展方向之一。根據工信部數據統計,2018年12月,中國新能源乘用車(chē)搭載電機超過(guò)16萬(wàn)臺,其中永磁同步電機占比便高達92.3%。
其次,隨著(zhù)永磁材料性能的提高、加工工藝的完善以及現代控制技術(shù)的發(fā)展,永磁電機在工農業(yè)生產(chǎn)、家用電器、醫療設備、航空航天、航海、軍工等各個(gè)領(lǐng)域的應用將更加深入,并展示出強大的生命力。
最后,伴隨著(zhù)節電、環(huán)保意識日益增強,用于節能環(huán)保領(lǐng)域的永磁電機將會(huì )出現大幅增長(cháng)??梢灶A見(jiàn),低碳經(jīng)濟的到來(lái)為永磁電機帶來(lái)增長(cháng)契機,而超高效永磁電動(dòng)機和調速高效永磁電動(dòng)機在節能減排方面將發(fā)揮重大作用。
關(guān)于永磁電機的優(yōu)缺點(diǎn)分析
近年來(lái),使用永磁電機的人是越來(lái)越多,為什么大家會(huì )紛紛選擇永磁電機呢?因為永磁電機是有很多的優(yōu)勢的,所以大家選擇它。具體都有哪些優(yōu)勢,接下來(lái)給大家淺談下永磁電機的優(yōu)點(diǎn)都有哪些吧!
1.中、低速發(fā)電性能好
功率等級相同的情況下,怠速時(shí),永磁式發(fā)電機要比勵磁式發(fā)電機的輸出功率高一倍,也就是說(shuō),永磁式發(fā)電機的實(shí)際等功率等級的勵磁式發(fā)電機。
2.結構簡(jiǎn)單、可靠性高
永磁式發(fā)電機省去了勵磁式發(fā)電機的勵磁繞組、碳刷、滑環(huán)結構,整機結構簡(jiǎn)單,避免了勵磁式發(fā)電機勵磁繞組易燒毀、斷線(xiàn),碳刷、滑環(huán)易磨損等故障,可靠性大為提高。
3.能顯著(zhù)地延長(cháng)蓄電池壽命,減少蓄電池維護工作
主要原因是永磁式發(fā)電機采用的是開(kāi)關(guān)式的整流穩壓方式,穩壓精度高,充電效果好。避免了過(guò)電流充電造成的蓄電池壽命縮短。永磁式發(fā)電機的開(kāi)頭式整流輸出對蓄電池采用小電流脈沖充電,相同的充電電流充電效果更好,從而延長(cháng)蓄電池的使用壽命。
4.體積小、重量輕、比功率大
永磁轉子結構的采用,使得發(fā)電機內部結構設計排列得很緊湊,體積、重量大為減少。永磁轉子結構的簡(jiǎn)化,還使得轉子轉動(dòng)慣量減少,實(shí)用轉速增加,比功率(即功率、體積之比例)達到一個(gè)很高的值。
5.采用自啟動(dòng)式穩壓器
無(wú)需外加勵磁電源。發(fā)電機只要一旋轉就能發(fā)電。當蓄電池損壞時(shí),只要發(fā)動(dòng)機處于運行狀態(tài),汽車(chē)充電系統仍可工常工作。如汽車(chē)沒(méi)有蓄電池,只要搖轉手把或溜車(chē),也可實(shí)現點(diǎn)火運行。
6.效率高
永磁式發(fā)電機是一種節能產(chǎn)品。永磁轉子結構免去了產(chǎn)生轉子磁場(chǎng)所需的勵磁功率和碳刷、滑環(huán)之間磨擦的機械損耗,使得永磁式發(fā)電機效率大為提高。普通勵磁式發(fā)電機在1500轉/分至6000轉/分之間的轉速范圍內平均效率只有45%至55%,而永磁式發(fā)電機則可高達75%至80%。
7.無(wú)無(wú)線(xiàn)電干擾
永磁發(fā)電機無(wú)碳刷、無(wú)滑環(huán)的結構,消除了碳刷與滑環(huán)磨擦產(chǎn)生的無(wú)線(xiàn)電干擾;消除了電火花,特別適合于爆炸性危險程度較大的環(huán)境下工作,也降低了發(fā)電機對環(huán)境溫度的要求。
8.特別適合于在潮濕或灰塵多的惡劣環(huán)境下工作。
正是因為永磁電機有了以上八點(diǎn)的優(yōu)點(diǎn),所以大家都會(huì )選擇永磁電機來(lái)使用了。當然了,萬(wàn)物沒(méi)有十全十美的,上面是介紹的關(guān)于永磁電機的優(yōu)點(diǎn),任何東西都有自己的優(yōu)缺點(diǎn),永磁電機也不不例外,它不僅僅有這么多的優(yōu)點(diǎn),也是有它一小部分的缺點(diǎn)不足的。
如果對永磁電機使用不當,在過(guò)高溫度或過(guò)低溫度下工作時(shí),在沖擊電流所產(chǎn)生的電樞反應作用下,或者在劇烈的機械振動(dòng)下.有可能產(chǎn)生不可逆的退磁,使電動(dòng)機的性能下降,甚至無(wú)法使用。因此,使用永磁電動(dòng)機時(shí)應特別予以注意。
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