永磁驱动技术调研报告

永磁驱动技术调研报告

问:永磁同步电动机发展现状综述
  1. 答:发展现状综述
    随着永磁材料性能的提高和成本的降低,永磁同步电动机以其高效率、高和高功率密度等优点,正逐渐成为驱动系统的主流电机之一。
    驱动系统永磁电动机既具有交流电动滑庆机的无电刷结构、运行可靠等优点,又具有直流电动机的调速性能好的优点,且无需励磁绕组,可以做到体积小、控制效率高,是当前电动汽车电动机研发与应用的热点。
    永磁电动机驱动系统可以分为(BLDCM)系统和永磁同步电动机(PMSM)系统。
    无刷直流电动机(BLDCM)系统具有转矩大、功率密度高、位置检测和控制方法简单的优点,但是由于换相电流很难达到理想状态,因此会造成转矩脉动、振动噪声等问题。
    对于车速要求不太高的电动汽车驱动领域,BLDCM系统具有一定的优势,得到了广泛的重视和普遍应用。
    永磁同步电动机(PMSM)系统具有高控制精度、高转矩密度、良好的转矩平稳性以及低噪声的特点,通过槐答合理设计永磁磁路结构能获得较高的弱磁性能,提高电动机的调速范围,因此在电动汽车驱动方面具有较高的应用价值,已经受到国内外电动汽车界的高度重视,并在日本得到了普遍的应用,是一种比较理想的电动汽车驱动系统。
    电动车用永磁同步电动机研究状况1、日本电动车用状况日本1965年就开始研制电动车,于1967年成立了日本电动车协会。
    由于永磁同步电机的性能优良,所以一经问世就受到公司的青睐信明握。
    1996年,的电动车RAV4就采用了东京电机公司的插入式永磁同步电机作为驱动电机,其下属的日本富士电子研究所研制的永磁同步电机可以达到最大功率50kW,最高转速1300r/min。
    1998年1月,尼桑公司研发的新一代电动小客车在投入使用。
    驱动电机采用了钕铁硼材料,电机体积很小。
问:稀土永磁电机的应用现状及其发展趋势
  1. 答:前瞻网摘要:近来,中国工业和信息化部原材料工业司副司长潘爱华指出:新材料是带动传统产业升级的革命力量,是推动中国技术创新的先导,历史上每一次重大新技术的发现和某种新产品的研制成功,都离不开新材料的发现和应用。新材料产业“十二五”发展规划提出了六大领域20个重点发展方向,稀土永磁材料位列其中。前瞻网发布的《中国稀土永磁材料行业市场前厅棚宴瞻与投资战略规划分析报告》分析认为,稀土永磁材料需求结构中,风电、新能源汽车、节能变频空调是行业三大增长点。
    前瞻网发布的《中国稀土永磁材料行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》数据显示,2001-2013年,我国稀土永磁材料的生产规模不断扩大,从2001年的产量不足1万吨,到2012年的10万吨,11年期间实现了翻番。2010年,我国稀土永磁材料扮银产量为和蔽82600吨(实物),比2009年增长48.56%,其中:烧结钕铁硼磁体78000吨,较2009年增长50%;粘结钕铁硼磁体4000吨,较2009年增长33.33%;钐钴磁体600吨,与2009持平。2013年,我国稀土永磁材料产量已超过10万吨,已超过世界总产量的85%,粘结钕铁硼的产量为4400万吨左右。前瞻产业研究院稀土永磁材料行业研究小组预计2015年,我国的稀土永磁材料将超过15万吨。
问:永磁同步电机驱动系统有什么特点?
  1. 答:永磁同步电机驱动系统有什么特点?
    永磁同步电动机驱动系统特点:
    1、节能
    (1)效率和功率因数高。
    永磁同步电机气隙磁场不再由定子电流建立,而是由高效的永磁体形成,功率因数高,提高了电网的品质因数,几乎可以忽略掉工厂配电的无功补偿部分,使电网好尘中不再安装无功补偿器。
    (2)永磁同步电动机直接驱动负载设备,取消减速机构,提高系统效率。
    永磁同步电动机可以做到低速大转矩,可以取消减速机构,这使得系统的效率大大提高,平均比现有间接驱动方式系统效率提高10%-20%。
    2、起动电流小,起动转矩大,起动过程平稳可调。
    永磁同步电动机用变频器驱动,起动力矩大,一般可达额定转矩的2-4倍,起动电流小,起动时对工厂配电的冲击小,相应的减少了工厂的配电要求。永磁同步电动机起动过程平稳可调,避免了起动对设备的冲击,延长了设备寿命,节省了维修设备的费用。
    3、运行速度可调,具有智能化特点。
    利用永磁同步电动机的调速特点及控制器的存储功能,通过调节验证,可将磨料的转速、运行时间固化下来,存贮在控制柜的显示屏上,在实际生产中形成最优的工艺,提高球磨机的运行效率,提高产量,同时达到节能的效果。
    4、成本较高。
    成本较高是永磁判袜纯同步电动机驱动系统的缺点,因永磁同步电动机采用了高性能的钕铁硼永磁材料,同时采用了智能化的变频控制系统,使得价格上比异步电机减速机驱动系统高出20%-40%。随掘咐着钕铁硼材料制作加工工艺水平的提高,同时随着电力电子功率器件技术的发展,永磁同步电动机驱动系统的价格也将逐步回落。增加的成本一般可在6-24个月内利用节省的电费回收。
  2. 答:永磁电机的经济运行范围远比普通电机宽,不仅在额定负载时效率很高,而且在25~120%额定负载的范围内都有较高的效率,效率曲线比较平滑,变化不大。电机效率基本不低于额定效率的80%。而普通电机在35%额定负载附近效率迅速下降,能低至30~40%。永磁电机在25%的负载时,功率燃陆因数也可以达到0.9以上,越轻载功率因数越薯段链高;而普通电机从额定负载时的0.85左右迅速下降到0.5以下。体积小,重量轻。由于永磁电机转子上应用了稀土永磁材料,损耗低,效率和功率因数高,达到同样的功率,在保证效率和功率因数的基础上,体积可以做的比普通电机小,重量可以轻。这在一些要数孙求小机座号,做大功率的场合,具有普通电机不可比拟的优势。堵转转矩倍数高。
  3. 答:①优点:
    a.电动机体积小.质量轻、比功率大,可有效地减轻质量、节省空间。
    b.电动机具有尘态低速大转矩特性,能够提供大的起动转矩.过载能力强.较高的效率。e.无机械换向器,采用全封闭式结构,防尘好,调速范围宽泛,可靠性高。
    d.制动再生能源效果好,控制系统比交流异步电动机简单。
    ②缺点:
    a.定子磁场换向的不连续性,永磁无刷直流电派侍源动机与有刷直流电动机和交流异步电动机相比电磁转矩呈现出较大的波动性。
    b.电磁转矩波动较大。
    e.电动机采用了永磁体.控制器的电子元器件也相对较多,因而电动机的成本较高。d.转子为永磁体,弱磁调节能耗较大.铜损较大。
    e.需设置转子位置传感谈锋器。增加电动机结构的复杂性和故障的概率。
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