SMM10月20日讯:在SMM主办的2023 SMM第三届电机年会暨(第五届)稀土永磁行业论坛-工业电机论坛上,山东艾磁驱动科技有限公司创始人/总经理于可浩介绍了电机发展的总趋势、同步磁阻电机技术特性、同步磁阻电机的应用、开关磁阻电机技术特性等内容。
电机发展的总趋势
电机控制化、控制专用化:电机是一个传统而现代的产业。电机的控制化、控制的专用化是基本趋势之一。工业发达国家的电机专用化率超过70%,我国目前30%多一点。
在当前的市场状态下,电机行业需在“专用高性能”和“通用高效率低成本”的视角下,加快创新。
磁阻电机
开关磁阻和同步磁阻电机的异同:开关和同步磁阻电机的原理都是“磁通总是按磁阻最小路径闭合而产生磁拉力,拉动转子转动”。这是这两种电机的主要相同点。同时,两种电机都是转子没有绕组、没有永磁体、没有鼠笼结构,都是硅钢片转子包,整体感很强,因此转子(几乎没有)感应电流。
同步磁阻电机技术特性
优势:1.额定效率较高:理论上,仅次于永磁同步电机。比较容易达到YE4,甚至YE5(能效1、2)。
2. 高效区宽:30%转速区开始即可达到90%以上的高效率(45kw 4级)。
3. 成本较为低廉:理论上,不高于三相异步感应电机+变频器。同等能效条件下,甚至低于异步感应电机。
4. 寿命长;高可靠;噪音低;线束少(比开关磁阻)。
同步磁阻电机的应用
当前应用
关于同步磁阻电机用处的综合判断
由于同步磁阻电机效率高、比较容易达到1、2级能效,同时成本较为低廉,通用性较好,维护成本低,因此至少可以作为通用电机批量应用于泵类、风机类、压缩机类等设备。
在这些领域,80%的场合它完全可以作为异步感应电机+变频器的升级品,同时,也可以取代70%的永磁同步电机+变频器,以减少社会经济对稀土的依赖。
随着算法的进步、低速特性的完善,未来,这类电机也应该可以用于扭矩需求类设备,比如搅拌设备、皮带、拉拨设备等更多领域。
发展空间很大,而且很快。
开关磁阻电机技术特性
技术特性 高速超高速
开关磁阻电机在技术上具有天然的高速优势。
国外的高速超高速电机很多场合使用srm。发达工业国家的高速srm技术非常先进。从F22\F16乃至民航飞机到奥迪汽车的电子涡轮增压,大都使用了这种电机。
关于高速电机
高速电机尤其是大功率高速、超高速电机技术非常复杂,不容易做好。全国范围,可以做好大功率高速、超高速电机的公司估计也不出7、9家(全国电机企业3000多家),至少要解决好以下关键技术:
高速开关磁阻电机有控制优势
开关磁阻电机的转子不需要绕组、不需要永磁体、也不需要鼠笼结构,转子几乎没有感应磁场,来自转子的反电动势极小,不需要对应反电势、也不需要弱磁控制。
受转子结构和转子动力学限制小
高速开关磁阻电机转子结构简单,齿极少,整体感强,刚度很高,很大程度突破了转子结构和动力学限制,也不需要打箍,工艺相对简单。
同时,转子转动惯量更容易做得很小;启动、加减速响应速度极快。
其它特定性能
开关磁阻电机的应用
现有高速电机产品
高速超高速(直驱)电机应用领域
目前艾磁公司的高速产品面向家用电器、高速主轴、木工机械、电动机械等。
高速电机正在拓展的应用领域
节电电机应用领域举例 各种泵类和风机类