稀土永磁无刷直流电动机应用领域与市场前景.docVIP

CDLS系列稀土永磁无刷直流 HYPERLINK /phrase-2006011314575400293.html \t _new 电动机应用领域与市场前景概述人类在生产与生活 中所需要的动力大量借助于电动机的驱动。电动机是一种将电能转换为机械力的设 备，其转轴的转速(转／分)与转轴提供的转动力矩是满足机械负载要求的两个生重 要的工作指标。转速与转矩的乘积即为电动机轴上输出的机械功率值。各种类型 的电动机，主要有交流异步电动机、直流电动机、交直流两用电动机及微型、特种 用途电动机，广泛用于工业、农业和国民经济其他部门的各种机械设备、日用电器 和自动控制系统的动力驱动。据有关报道，我国消耗在电动机的电力占整个电力的 65%以上。自二十世纪九十年代以后，人类更加关注环境保护，节约能源及国民经 济的可持续发展。随着现代微电子技术、电力电子技术、传感器技术、精密机械技 术、自动控制技术、微型计算机技术及人工智能技术等高新技术的发展，以机械为 主体的工业、民用产品不断采用高新技术，并向自动化和智能化方向发展。相应对 电动机的要求从过去简单的启动控制、提供动力，发展到要求对转速、位置、转矩 等精确控制，以使驱动机械运动达到预定的技术性能，从而促进了电动机与电子产 品结合成密不可分的机电一体化产品的发展。而永磁直流无刷电动机就是这种产品 的典型之一。1 永磁无刷直流电动机的特点。 　　2 1与永磁有刷 HYPERLINK /phrase-2006011314575400293.html \t _new 电机比较：永磁无刷直流电动机与有刷直流电动机都有线性的 机械特性和调节特性，启动转矩大、过载能力强、调节方便、动态特性好、功率高 的优点，但有刷直流电动机存在难以克服的固有弱点：电刷和换向器的相 对滑动、磨损，造成接触不良和火花，引起故障、故可靠性低、寿命短、需经常维 修。产生电磁干扰：电刷接触面火花具有很强的无线电干扰，对某些设备运行不 利，甚至可能发生工作不正常。高速运行受限制：高速运行造成电刷跳动、磨损加 快、火花加大。 　　结构复杂：转子上有换向器和绕组铜损耗，铁心涡流、磁滞损耗??换向器磨擦 损耗等产生的热量，散热条件差。 　　而永磁无刷直流电动机用电子换向替代了电刷和换向器；在结构上将磁钢放在 转子上，则电机的转子不产生热量，定子热量可通过机壳直接散热，从而避免了永 磁有刷电动机的所有缺点，可以实现高性能、高可靠性、长寿命、免维护的目的。 1 2与交流异步电动机的比较： 　　交流异步电动机具有结构简单、工作可靠、寿命长、保养维修方便的优点。但 与永磁直流电机相比较，其机械性能差、启转矩小、过载能力低、调速性差、效率 低。永磁无刷直流电动机的结构与交流异步电动机极其相似，定子上都是三相绕组 ，鼠笼转子被磁钢转子取代。因此交流异步电动机。各种系列产品基本上可在相同 结构和安装方式的基础上派生出永磁无刷直流电动机系列产品。有利于工业生产的 标准化、通用化、系列化。由于采用了高性能稀土永磁材料，同功率的无刷直流电 动机的体积和重量可明显小于交流异步电动机，现在开始采用永磁无刷直流电动机 ，在相同的额定功率和转速下，后者的体积是前者的38.6%；重量为34.8%；用铜量 为20.9%；用铁量为36.5%；效率却提高10%，并且调速方便，适应了空调器的升级 换代的需要。为了解决普通型交流异步电动机的调速，二十世纪九十年代已大量采 用交流变频器调速技术。它通过改变交流异步电动机的端电压(V)及频率(F)，并保 持V／F成正比例的控制方法实现了交流电动机的高速运行。应当指出，这种调速方 法仅适用于调速不大(如1：10)或转矩随转速下降而减少的机械负载，如风机、水  HYPERLINK /phrase-2006011014430500293.html \t _new 泵等。因为随着频率F的降低，交流电机的最大转矩相应减少。 　　在低频时，电动机堵转转矩也将减少，有时甚至不能带能负载。而永磁无刷直 流电动机在恒转矩负载下其调速比可达到1：50，甚至1：100。对于不同的用途， 应选用适宜的调速技术。 　　2 应用与市场需求 　　3 1世界无刷电机生产状况：无刷直流电机发展至今已有40余年历史。由于它 具有的一系列优点，首先在军事领域获得应用。自二十世纪80年代开始，国外发达 国家在民用领域推广、并形成无刷直流电动机及驱动器件的规模化产业。根据美国 《加利福尼亚电机技术趋势》文献中的《电机和驱动器的世界范围生产及无 刷直流电机市场报告》提供的数据。1996年，全球电机产量48亿台，产值666亿美 元；无刷直流电机占17%为113.22亿美元，其中电机产值75.56亿美元，驱动器产值 37.66亿美元。按预定的8.4%的年综合增长率(C