【導(dǎo)讀】全球經(jīng)濟(jì)隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，各國(guó)先后已進(jìn)入工業(yè)自動(dòng)化、辦公自動(dòng)化、家庭現(xiàn)代化、農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化及軍事武器裝備現(xiàn)代化的技術(shù)階段和普及階段。永磁電機(jī)作為這些技術(shù)和系統(tǒng)中重要的基礎(chǔ)元件，需求量不斷增加，市場(chǎng)空間逐年擴(kuò)大，發(fā)展勢(shì)頭良好。
發(fā)達(dá)國(guó)家掌控高端市場(chǎng)
全球經(jīng)濟(jì)隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，各國(guó)先后已進(jìn)入工業(yè)自動(dòng)化、辦公自動(dòng)化、家庭現(xiàn)代化、農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化及軍事武器裝備現(xiàn)代化的技術(shù)階段和普及階段。永磁電機(jī)作為這些技術(shù)和系統(tǒng)中重要的基礎(chǔ)元件，需求量不斷增加，市場(chǎng)空間逐年擴(kuò)大，發(fā)展勢(shì)頭良好。
在全球永磁電機(jī)行業(yè)不斷發(fā)展中，日本、德國(guó)、美國(guó)、英國(guó)、瑞士、瑞典等國(guó)家知名品牌公司憑借其數(shù)十年的永磁電機(jī)生產(chǎn)制造經(jīng)驗(yàn)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(jī)的技術(shù)和產(chǎn)品。
例如，日本在永磁電機(jī)高效率化、靜音化、工業(yè)伺服用永磁電機(jī)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(shì)，生產(chǎn)出來(lái)的微電機(jī)設(shè)備具有高控制精度、低功耗、長(zhǎng)壽命和低成本小尺寸等競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，并且在技術(shù)的行列也走在世界的前沿，占據(jù)了世界高檔永磁電機(jī)的大部分市場(chǎng)。
目前，日本主要永磁電機(jī)制造廠商有日本電產(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(dá)株式會(huì)社等。
美國(guó)的電機(jī)開(kāi)發(fā)比日本晚。在美國(guó)，感應(yīng)電機(jī)的設(shè)計(jì)及其控制策略的發(fā)展較為成熟，所以電動(dòng)車(chē)驅(qū)動(dòng)電機(jī)還主要以感應(yīng)電機(jī)為主。但美國(guó)也進(jìn)行了永磁同步電機(jī)的研究，且進(jìn)展迅猛，如SatCon公司研制的永磁同步電機(jī)采用定子雙套繞組技術(shù)，既擴(kuò)大了電機(jī)的轉(zhuǎn)速范圍，又有效利用了逆變器的電壓，繞組電流低，電機(jī)效率高。目前，美國(guó)永磁電機(jī)市場(chǎng)上的主要制造廠商Gettys、A-B、I.D、Odawara Automarion和Magtrol等。
不過(guò)，美國(guó)的永磁電機(jī)行業(yè)發(fā)展主要著重于軍用微電機(jī)方面，美國(guó)軍用微電機(jī)的科研和產(chǎn)品水平處于世界領(lǐng)先地位，西方國(guó)家軍事裝備和電子裝置中應(yīng)用的各類(lèi)微電機(jī)絕大部分由美國(guó)幾個(gè)主要廠商供應(yīng)，微電機(jī)美軍標(biāo)準(zhǔn)已成為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。
除了美國(guó)、日本之外，瑞士ABB、瑞士瑞諾集團(tuán)、德國(guó)嘯馳公司等公司也具備較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力，占據(jù)全球市場(chǎng)較大的份額。
此外，由于技術(shù)的擴(kuò)散逐步向發(fā)展中國(guó)家轉(zhuǎn)移，以中國(guó)為代表的新興國(guó)家也在全球永磁電機(jī)領(lǐng)域占據(jù)重要地位。根據(jù)電機(jī)工業(yè)協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)，2017年，我國(guó)永磁電機(jī)產(chǎn)量首次突破1000萬(wàn)千瓦，達(dá)到1107.1萬(wàn)千瓦，成為全球永磁電機(jī)的主要生產(chǎn)國(guó)。
電機(jī)永磁化仍將持續(xù)
首先，永磁電機(jī)具有效率高、比功率較大、功率因數(shù)高、可靠性高和便于維護(hù)的優(yōu)點(diǎn)。采用矢量控制的變頻調(diào)速系統(tǒng)，可使永磁電動(dòng)機(jī)具有寬廣的調(diào)速范圍。因此，電機(jī)的永磁化成為電機(jī)驅(qū)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(jī)驅(qū)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(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)不同于普通的電傳動(dòng)系統(tǒng)，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(jī)驅(qū)動(dòng)的電力電子與電機(jī)技術(shù)已經(jīng)不能適應(yīng)其要求。因此，永磁化將成為未來(lái)汽車(chē)電機(jī)的發(fā)展方向之一。根據(jù)工信部數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，2018年12月，中國(guó)新能源乘用車(chē)搭載電機(jī)超過(guò)16萬(wàn)臺(tái)，其中永磁同步電機(jī)占比便高達(dá)92.3%。
其次，隨著永磁材料性能的提高、加工工藝的完善以及現(xiàn)代控制技術(shù)的發(fā)展，永磁電機(jī)在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、家用電器、醫(yī)療設(shè)備、航空航天、航海、軍工等各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用將更加深入，并展示出強(qiáng)大的生命力。
最后，伴隨著節(jié)電、環(huán)保意識(shí)日益增強(qiáng)，用于節(jié)能環(huán)保領(lǐng)域的永磁電機(jī)將會(huì)出現(xiàn)大幅增長(zhǎng)?？梢灶A(yù)見(jiàn)，低碳經(jīng)濟(jì)的到來(lái)為永磁電機(jī)帶來(lái)增長(zhǎng)契機(jī)，而超高效永磁電動(dòng)機(jī)和調(diào)速高效永磁電動(dòng)機(jī)在節(jié)能減排方面將發(fā)揮重大作用。
關(guān)于永磁電機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)分析
近年來(lái)，使用永磁電機(jī)的人是越來(lái)越多，為什么大家會(huì)紛紛選擇永磁電機(jī)呢？因?yàn)橛来烹姍C(jī)是有很多的優(yōu)勢(shì)的，所以大家選擇它。具體都有哪些優(yōu)勢(shì)，接下來(lái)給大家淺談下永磁電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)都有哪些吧！
1.中、低速發(fā)電性能好
功率等級(jí)相同的情況下，怠速時(shí)，永磁式發(fā)電機(jī)要比勵(lì)磁式發(fā)電機(jī)的輸出功率高一倍，也就是說(shuō)，永磁式發(fā)電機(jī)的實(shí)際等功率等級(jí)的勵(lì)磁式發(fā)電機(jī)。
2.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性高
永磁式發(fā)電機(jī)省去了勵(lì)磁式發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁繞組、碳刷、滑環(huán)結(jié)構(gòu)，整機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，避免了勵(lì)磁式發(fā)電機(jī)勵(lì)磁繞組易燒毀、斷線，碳刷、滑環(huán)易磨損等故障，可靠性大為提高。
3.能顯著地延長(zhǎng)蓄電池壽命，減少蓄電池維護(hù)工作
主要原因是永磁式發(fā)電機(jī)采用的是開(kāi)關(guān)式的整流穩(wěn)壓方式，穩(wěn)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(jī)的開(kāi)頭式整流輸出對(duì)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(zhǎng)蓄電池的使用壽命。
4.體積小、重量輕、比功率大
永磁轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的采用，使得發(fā)電機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)排列得很緊湊，體積、重量大為減少。永磁轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化，還使得轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)慣量減少，實(shí)用轉(zhuǎn)速增加，比功率(即功率、體積之比例)達(dá)到一個(gè)很高的值。
5.采用自啟動(dòng)式穩(wěn)壓器
無(wú)需外加勵(lì)磁電源。發(fā)電機(jī)只要一旋轉(zhuǎn)就能發(fā)電。當(dāng)蓄電池?fù)p壞時(shí)，只要發(fā)動(dòng)機(jī)處于運(yùn)行狀態(tài)，汽車(chē)充電系統(tǒng)仍可工常工作。如汽車(chē)沒(méi)有蓄電池，只要搖轉(zhuǎn)手把或溜車(chē)，也可實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火運(yùn)行。
6.效率高
永磁式發(fā)電機(jī)是一種節(jié)能產(chǎn)品。永磁轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)免去了產(chǎn)生轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)所需的勵(lì)磁功率和碳刷、滑環(huán)之間磨擦的機(jī)械損耗，使得永磁式發(fā)電機(jī)效率大為提高。普通勵(lì)磁式發(fā)電機(jī)在1500轉(zhuǎn)/分至6000轉(zhuǎn)/分之間的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)平均效率只有45%至55%，而永磁式發(fā)電機(jī)則可高達(dá)75%至80%。
7.無(wú)無(wú)線電干擾
永磁發(fā)電機(jī)無(wú)碳刷、無(wú)滑環(huán)的結(jié)構(gòu)，消除了碳刷與滑環(huán)磨擦產(chǎn)生的無(wú)線電干擾;消除了電火花，特別適合于爆炸性危險(xiǎn)程度較大的環(huán)境下工作，也降低了發(fā)電機(jī)對(duì)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?yàn)橛来烹姍C(jī)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(jī)來(lái)使用了。當(dāng)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(jī)的優(yōu)點(diǎn)，任何東西都有自己的優(yōu)缺點(diǎn)，永磁電機(jī)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(duì)永磁電機(jī)使用不當(dāng)，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(yīng)作用下，或者在劇烈的機(jī)械振動(dòng)下.有可能產(chǎn)生不可逆的退磁，使電動(dòng)機(jī)的性能下降，甚至無(wú)法使用。因此，使用永磁電動(dòng)機(jī)時(shí)應(yīng)特別予以注意。
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