開關(guān)磁阻電機(jī)行業(yè)概述

1、開關(guān)磁阻電機(jī)行業(yè)概述一、開關(guān)磁阻電機(jī)及其應(yīng)用近年來，一種新型電機(jī)-開關(guān)磁阻電機(jī)（SRD）逐漸走進(jìn)了市場，該電機(jī)有著有別于 其他電機(jī)的優(yōu)勢和特點(diǎn)，因此逐漸成為市場未來發(fā)展的主要方向， 目前已成功地應(yīng)用于電動 車驅(qū)動、通用工業(yè)、家用電器和紡織機(jī)械等各個領(lǐng)域。1、電動車應(yīng)用開關(guān)磁阻電機(jī)最初的應(yīng)用領(lǐng)域就是電動車，這也是開關(guān)磁阻電機(jī)最主要的應(yīng)用領(lǐng)域。目前電動摩托車和電動自行車的驅(qū)動電機(jī)主要有永磁無刷及永磁有刷兩種，然而開關(guān)磁阻電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)的電機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊牢固，適合于高速運(yùn)行，并且驅(qū)動電路簡單成本低、性能可靠， 在寬廣的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)效率都比較高，而且可以方便地實現(xiàn)四象限控制，這些特點(diǎn)使SRD開關(guān)磁阻電機(jī)驅(qū)動系

2、統(tǒng)很適合電動車輛的各種工況下運(yùn)行，相比目前主要使用的兩種電機(jī)具有其獨(dú)特的優(yōu)勢，是電動車輛中極具有潛力的機(jī)種。2、 紡織工業(yè)應(yīng)用近十多年來我國紡織機(jī)械行業(yè)的機(jī)電一體化水平有了較明顯的提高，在新型紡織機(jī)械上普遍采用了機(jī)電一體化技術(shù)。棉紡織設(shè)備較有代表性的機(jī)電一體化產(chǎn)品無梭織機(jī)的主傳動技 術(shù)也有了新的突破：采用開關(guān)磁阻電機(jī)作為無梭織機(jī)的主傳動，相比于使用其他電機(jī)系統(tǒng)， 開關(guān)磁阻電機(jī)系統(tǒng)帶來許多好處，減少傳動齒輪、不用皮帶和皮帶盤， 不用電磁離合器和剎車盤，不用尋緯電機(jī)，節(jié)能 10%等優(yōu)點(diǎn)，國內(nèi)已有開關(guān)磁阻電機(jī)和驅(qū)動器的產(chǎn)品（北京中 紡銳力機(jī)電有限公司），目前還在與無梭織機(jī)主機(jī)廠合作，共同開發(fā)應(yīng)用技術(shù)

3、，希望能盡快取得成功，填補(bǔ)國內(nèi)空白。3、焦炭工業(yè)應(yīng)用相比于其他電機(jī)，開關(guān)磁阻電機(jī)起動力矩大、起動電流小，可以頻繁重載起動，無需其它的電源變壓器，節(jié)能，維護(hù)簡單，特別適用于礦井輸送機(jī)、 電牽引采煤機(jī)及中小型絞車等。 90年代英國已研制成功 300kW 的開關(guān)磁阻電機(jī)，用于刮板輸送機(jī)，效果很好。我國已研 制成功110kW 的開關(guān)磁阻電機(jī)用于肝石山絞車、132kW 的開關(guān)磁阻電機(jī)用于帶式輸送機(jī)拖動，良好的起動和調(diào)速性能受到工人們的歡迎。我國還將開關(guān)磁阻電機(jī)用于電牽引采煤機(jī)牽引，運(yùn)行試驗表明新型采煤機(jī)性能良好。此外還成功地將開關(guān)磁阻電機(jī)用于電機(jī)車， 提高了電機(jī)車運(yùn)行的可靠性和效率。4、 家電行業(yè)應(yīng)用一

4、些家用電器，比如洗衣機(jī)經(jīng)過不斷的發(fā)展，結(jié)構(gòu)由簡單的有級調(diào)速電機(jī)發(fā)展為無級調(diào) 速電機(jī)。而開關(guān)磁阻電機(jī)由于低成本、高性能、智能化已開始應(yīng)用于洗衣機(jī)，在美國高檔洗 衣機(jī)中已小批量采用，相比其他電機(jī)有著明顯的優(yōu)勢，未來應(yīng)用前景廣闊。二、開關(guān)磁阻電機(jī)的特點(diǎn)開關(guān)磁阻電機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)行可靠及效率高等突出特點(diǎn)，這使其有別于交流電機(jī)調(diào) 速系統(tǒng)、直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)和無刷直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)，成為他們的競爭者和替代者。開關(guān)磁阻電機(jī)的調(diào)速系統(tǒng)兼具直流、交流兩類調(diào)速系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，是繼變頻調(diào)速系統(tǒng)、無刷直流電動 機(jī)調(diào)速系統(tǒng)之后發(fā)展起來的最新一代無級調(diào)速系統(tǒng)11、電動機(jī)結(jié)構(gòu)簡單、成本低、可用于高速運(yùn)轉(zhuǎn)。SRD結(jié)構(gòu)簡單。其突出的

5、優(yōu)點(diǎn)是轉(zhuǎn)子上沒有任何形式的繞組，因此不會有制造過程中鑄造不良和使用過程中的斷條等問題。其轉(zhuǎn)子機(jī)械強(qiáng)度極高，可以用于超高速運(yùn)轉(zhuǎn)（如每分鐘上萬轉(zhuǎn)）。在定子方面，它只有幾個集 中繞組，因此制造簡便、絕緣結(jié)構(gòu)簡單。在這一點(diǎn)上，開關(guān)磁阻電機(jī)非常適合應(yīng)用于電動車，并有著無可比擬的優(yōu)勢。2、功率電路簡單可靠。因為電動機(jī)轉(zhuǎn)矩方向與繞組電流方向無關(guān)，即只需單方相繞組 電流，故功率電路可以做到每相一個功率開關(guān)。開關(guān)磁阻電動機(jī)調(diào)速系統(tǒng)中所需的功率元件少，電路結(jié)構(gòu)簡單，其中每個功率開關(guān)器件均直接與電動機(jī)繞組相串聯(lián)，根本上避免了直通短路現(xiàn)象。因此開關(guān)磁阻調(diào)速電動機(jī)調(diào)速系統(tǒng)中功率電路的保護(hù)電路可以簡化，即降低了成本，又有

6、較高的工作可靠性。3、系統(tǒng)可靠性高。從電動機(jī)的電磁結(jié)構(gòu)上看，各項繞組和磁路相互獨(dú)立，各自在一定 軸角范圍內(nèi)產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩。從控制結(jié)構(gòu)上看，各相電路一般也是相互獨(dú)立工作。因此， 當(dāng)電動機(jī)一相繞組或控制器一相電路發(fā)生故障時，只需停止該相工作，電動機(jī)除總輸出功率能力有所減小外，并無其他妨礙。4、起動轉(zhuǎn)矩大，起動電流低 ?？刂破鲝碾娫磦?cè)吸收較少的電流，在電機(jī)側(cè)得到較大的 起動轉(zhuǎn)矩是本系統(tǒng)的一大特點(diǎn)。典型產(chǎn)品的數(shù)據(jù)是：起動電流為額定電流的15%時，獲得起動轉(zhuǎn)矩為100%的額定轉(zhuǎn)矩；起動電流為額定電流的 30%時，起動轉(zhuǎn)矩可達(dá)其額定轉(zhuǎn)矩 的250%，比其他電機(jī)有著很大的優(yōu)勢。起動電流小而轉(zhuǎn)矩大的優(yōu)點(diǎn)還可以延

7、伸到低速運(yùn) 行段，因此本系統(tǒng)也十分合適那些需要重載起動和較長時間低速重載運(yùn)行的機(jī)械，如礦井輸送機(jī)、電牽引采煤機(jī)及中小型絞車。5、適用于頻繁起停及正反向轉(zhuǎn)換運(yùn)行 。本系統(tǒng)具有的高起動轉(zhuǎn)矩、 低起動電流的特點(diǎn)， 使之在起動過程中電流沖擊小， 電動機(jī)和控制器發(fā)熱較連續(xù)額定運(yùn)行時還要小。 可控參數(shù)多 使其制動運(yùn)行能與電動運(yùn)行具有同樣優(yōu)良的轉(zhuǎn)矩輸出能力和工作特性，非常適合用于頻繁起停及正反向轉(zhuǎn)換運(yùn)行，次數(shù)可達(dá) 1000次/小時。6、可控參數(shù)多，調(diào)速性能好 ?？刂崎_關(guān)磁阻電動機(jī)的主要運(yùn)行參數(shù)和常用方法至少有 四種：相導(dǎo)通角、相關(guān)斷角、相電流幅值、相繞組電壓?？煽貐?shù)多，意味著控制靈活方便。 可以根據(jù)對電動

8、機(jī)的運(yùn)行要求和電動機(jī)的情況，采取不同控制方法和參數(shù)值，即可使之運(yùn)行于最佳狀態(tài)（如出力最大、效率最高等），還可使之實現(xiàn)各種不同的功能的特定曲線。由于 開關(guān)磁阻電機(jī)系統(tǒng)速度閉環(huán)是必備的，因此系統(tǒng)具有很高的穩(wěn)速精度，可以很方便的構(gòu)成無靜差調(diào)速系統(tǒng)。7、效率高，損耗小。本系統(tǒng)是一種非常高效的調(diào)速系統(tǒng)，易于在寬轉(zhuǎn)速范圍和不同負(fù) 載下實現(xiàn)高效優(yōu)化控制。以 3kW的開關(guān)磁阻電機(jī)系統(tǒng)為例，其系統(tǒng)效率在很寬范圍內(nèi)都在 87%以上，這是其它一些調(diào)速系統(tǒng)不容易達(dá)到的。將本系統(tǒng)同其他目前廣泛使用的電動機(jī) 的系統(tǒng)進(jìn)行比較，本系統(tǒng)在不同轉(zhuǎn)速和不同負(fù)載下的效率均比變頻器系統(tǒng)高，一般要高510個百分點(diǎn)。三、中國開關(guān)磁阻電機(jī)行

9、業(yè)現(xiàn)狀分析英、美等經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國家對開關(guān)磁阻電動機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的研究起步較早，并已取得顯著效果，產(chǎn)品功率等級從數(shù) w直到數(shù)百kw。中國隊開關(guān)磁阻電機(jī)的研究雖然起步較晚，但是起點(diǎn)較高，目前國內(nèi)開關(guān)磁阻電動機(jī)及其控制器的市場需求越來越大，而國內(nèi)僅有很少的企業(yè)從事開關(guān)磁阻電機(jī)行業(yè)。并且由于開關(guān)磁阻電機(jī)系統(tǒng)產(chǎn)品技術(shù)含量高，因此產(chǎn)品利潤空間很大。2據(jù)相關(guān)資料，2010年前后國內(nèi)開關(guān)磁阻電機(jī)產(chǎn)品的成本與銷售價格大致如下：3kW系統(tǒng)的電機(jī)加控制器的生產(chǎn)成本約3000元，銷售價為9000多元；7.5kW 系統(tǒng)的電機(jī)加控制器的生產(chǎn)成本不超過 8000元，報價為5萬元?，F(xiàn)在隨著生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)步，使得開關(guān)磁阻 電機(jī)產(chǎn)品的成本

10、有所降低，并且越來越多的企業(yè)將目標(biāo)瞄準(zhǔn)該行業(yè)，產(chǎn)品的價格比2010年應(yīng)有下滑，但仍然保持著高于行業(yè)平均指數(shù)的高利潤，而且系統(tǒng)功率越大，利潤越高。目前中國主要生產(chǎn)研發(fā)開關(guān)磁阻電機(jī)系統(tǒng)的企業(yè)有以下幾家：.北京中紡銳力機(jī)電有限公司北京中紡銳力機(jī)電有限公司成立于 2004年7月5日，在我國調(diào)速電機(jī)的研究開發(fā)領(lǐng) 域占有重要地位。八十年代中期起，作為我國第一批從事開關(guān)磁阻調(diào)速電動機(jī)（SRD ）的研制單位，在該領(lǐng)域始終處于國際先進(jìn)和國內(nèi)絕對領(lǐng)先水平，并被科技部授予該項目重點(diǎn)推廣計劃的技術(shù)依托單位。該公司現(xiàn)有科研生產(chǎn)基地 4000平米，并配套了國內(nèi)第一條SRD控制器專用生產(chǎn)流水線，產(chǎn)能可達(dá)到5000套/年，為

11、國內(nèi)最大。公司擁有約 20套電機(jī)測功機(jī)和電磁兼容、振 動、溫濕度、三坐標(biāo)測量儀等先進(jìn)的型式試驗設(shè)備，能滿足從事本行業(yè)有關(guān)科研開發(fā)生產(chǎn)項目的需要。該公司目前擁有三個系列幾十個規(guī)格的產(chǎn)品，功率范圍為 2.21600KW ,提 供的產(chǎn)品占國內(nèi)同類市場的85%以上。中紡銳力機(jī)電有限公司車用開關(guān)磁阻電機(jī)系統(tǒng)主要規(guī)格：額定/峰值功率額定/峰值轉(zhuǎn)速電壓控制器/電機(jī)重量系統(tǒng)效率冷卻方式適用車型kwrpmvkg控制器/電機(jī)100/1802200/700033680/35094%風(fēng)冷/水冷純電動大巴車60/1103500/650037235/13093.5%水冷/水冷純電動中巴車35/652000/7000336

12、35/14092%風(fēng)冷/自然風(fēng)冷混合動力大巴車40/803500/600033630/9593%水冷/水冷純電動中巴車10/252000/650031220/5091%水冷/水冷中混電動轎車8/162500/500024010/4090%風(fēng)冷/風(fēng)冷微型電動轎車其他電動車用開關(guān)磁阻電機(jī)系統(tǒng)有:180kW/750V地鐵輕軌列車60kW/336V55kW/288V40kW/336V35kW/336V35kW/336V30kW/288V15kW/240V1.5kW/90V混合動力公交車 純電動中巴車 純電動中巴車 混合動力公交車 燃料電池中巴車 純電動中巴車 純電動轎車 三輪概念車.山東科匯電力自動化

13、有限公司山東科匯電力自動化有限公司一直致力于電力線路故障監(jiān)測設(shè)備、配電自動化設(shè)備、 鐵路電力自動化設(shè)備與磁阻開關(guān)電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的開發(fā)、生產(chǎn)和銷售。山東科匯電力自動化有限公司2005年研制成功的SRD系列開關(guān)磁阻電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)，通過了由中國工程院院士姚福生、盧秉恒、清華大學(xué)教授李海發(fā)參加的專家鑒定，認(rèn)為達(dá)到國際先進(jìn)水平。該系列產(chǎn)品具 有節(jié)能效果顯著、起動電流小、起動轉(zhuǎn)矩大、結(jié)構(gòu)堅固、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。.山東德森機(jī)電科技股份有限公司山東德森機(jī)電科技股份有限公司是一家以研發(fā)、生產(chǎn)高性能開關(guān)磁阻電機(jī)及調(diào)速系統(tǒng)為主的高科技公司。公司注冊資本3000萬元，現(xiàn)有員工270人，廠房2萬平米，各類先進(jìn)生產(chǎn)設(shè)備135臺

14、，其中數(shù)控設(shè)備 22臺，控制器流水生產(chǎn)線一條。擁有完善的電機(jī)生產(chǎn)試 驗、測試手段。年生產(chǎn)開關(guān)磁阻電機(jī)30萬KW,控制器1萬套。公司有一支成熟的、高素質(zhì)的研發(fā)團(tuán)隊。2010年與德國SRM電氣傳動技術(shù)有限公司合作，成立了高效電機(jī)研究中 心。對機(jī)殼外形、控制器結(jié)構(gòu)及電機(jī)核心技術(shù)進(jìn)行研發(fā)，使電機(jī)技術(shù)更加高效節(jié)能、合理耐用。目前該公司開關(guān)磁阻電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用于石油機(jī)械、鍛壓設(shè)備、切削機(jī)械、化工設(shè)備、航空航空領(lǐng)域。其他從事開關(guān)磁阻電機(jī)研究的企業(yè)還有浙江正泰中自控制工程有限公司、江蘇華陽電器有限公司、廣州斯達(dá)開關(guān)磁阻調(diào)速科技有限公司、深圳市諾瓦電氣有限公司等。四、中國開關(guān)磁阻電機(jī)行業(yè)發(fā)展政策環(huán)境優(yōu)勢.

15、國家“十二五”科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃對開關(guān)磁阻電機(jī)行業(yè)的影響分析國家“十二五”科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃中，新能源汽車產(chǎn)業(yè)技術(shù)成為未來五年科技部重點(diǎn)扶持的領(lǐng)域，在重點(diǎn)發(fā)展技術(shù)方面，科技部將推進(jìn)關(guān)鍵零部件技術(shù)、整車集成技術(shù)和公共平臺技術(shù)的研究與攻關(guān)。而開關(guān)磁阻電機(jī)就是新能源汽車發(fā)展中的關(guān)鍵的零部件。因此，“十二五”規(guī)劃對新能源汽車行業(yè)的大力推進(jìn)，是對開關(guān)磁阻電機(jī)行業(yè)的極大利好，將 大大促進(jìn)開關(guān)磁阻電機(jī)行業(yè)的發(fā)展和應(yīng)用。同時，“十二五”規(guī)劃中還提出了節(jié)能減排的任務(wù)。我國電機(jī)用電量占總用電量的 比重可達(dá)50% ,占工業(yè)用電量的比重接近 70% 。因此，使用高效節(jié)能電機(jī)可作為節(jié)能的 突破口。高電機(jī)效率，降低電機(jī)能

16、源消耗，研發(fā)推廣應(yīng)用高效、超高效電動機(jī)，具有其十分 重要的國家能源戰(zhàn)略意義和現(xiàn)實的社會效益。而在眾多電機(jī)中，開關(guān)磁阻電機(jī)是其中的佼佼者，開關(guān)磁阻電機(jī)的一個很重要的特點(diǎn)就是效率高，能耗小，十分符合國家規(guī)劃的要求。因此提加快推廣應(yīng)用高效的開關(guān)磁阻電機(jī)，對于完成 十二五”節(jié)能減排任務(wù)，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整升級意義重大。.節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃對開關(guān)磁阻電機(jī)行業(yè)的影響分析我國對于新能源的扶持力度不斷加大，工信部編制的節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃也將正式出臺。規(guī)劃不僅明確了十年內(nèi)我國新能源汽車發(fā)展的總體目標(biāo)和階段目標(biāo)，并且對新能源發(fā)展路線以及扶持政策提出了明確的要求。按照規(guī)劃的要求，我國新能源車發(fā)展路

17、線為，以純電動汽車（純電驅(qū)動）作為主要戰(zhàn)略取向，近期以混合動力汽車為重點(diǎn)， 大力推廣普及節(jié)能汽車。 然而發(fā)展純電動車，動力電池、電機(jī)和電控技術(shù)是三個需要突破的 核心技術(shù)。開關(guān)磁阻電機(jī)作為電動車的關(guān)鍵部件，將獲得極大的發(fā)展扶持和空間。規(guī)劃指出， 2011-2020 年，中央財政將安排專項資金，重點(diǎn)支持節(jié)能與新能源汽車關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)和技術(shù)改造。在稅收方面，2011-2020 年，企業(yè)銷售新能源汽車及其關(guān)鍵零部件的增值稅稅率調(diào)整 為13%。新能源及其關(guān)鍵零部件企業(yè)在計算應(yīng)納稅所得額時，可以按照研究開發(fā)費(fèi)用的 100%加計扣除。同時，在融資方面，國家將優(yōu)先支持符合條件的節(jié)能與新能源汽車及關(guān)鍵 零部件企業(yè)

18、在境內(nèi)外上市、發(fā)行企業(yè)（公司）債券等，充分發(fā)揮現(xiàn)有上市公司的再融資功能。 這些國家扶持，對開關(guān)磁阻電機(jī)行業(yè)的研發(fā)生產(chǎn)企業(yè)有著極大的優(yōu)勢，將大大促進(jìn)開關(guān)磁阻電機(jī)行業(yè)的發(fā)展。五、開關(guān)磁阻電機(jī)發(fā)展趨勢及投資前景作為一種新型調(diào)速驅(qū)動系統(tǒng)，開關(guān)磁阻電機(jī)以其結(jié)構(gòu)簡單、低成本、高效率、優(yōu)良的調(diào)速性能和靈活的可控性，愈來愈得到人們的認(rèn)可和應(yīng)用。目前已成功應(yīng)用于在電動車用驅(qū)動系統(tǒng)、家用電器、工業(yè)應(yīng)用、伺服系統(tǒng)、高速驅(qū)動、航空航天等眾多領(lǐng)域中。開關(guān)磁阻電機(jī) 與其他電機(jī)的差異，使其有著獨(dú)特又廣闊的應(yīng)用前景。在中國，在開關(guān)磁阻電機(jī)最主要的應(yīng)用領(lǐng)域-電動車領(lǐng)域中，行業(yè)的發(fā)展趨勢和我國的政策均為開關(guān)磁阻電機(jī)的發(fā)展提供了廣闊的發(fā)展空間。工信部節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃指出，我國新能源汽車發(fā)展的總體目標(biāo)是，到2020年，新能源汽車?yán)塾嫯a(chǎn)銷量達(dá)到500萬輛，使我國節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)規(guī)模位居世界前列。工信部還計劃到2015年，將新能源汽車的動力電池、電機(jī)、電控等關(guān)鍵零部件核心技術(shù)實現(xiàn)自主化；到2020年，新能源汽車實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。節(jié)能與新能源汽車及關(guān)鍵零部件技術(shù)達(dá)到國際先進(jìn)水平。而發(fā)展電動汽車、電動自行車、電動摩托車，離不來發(fā)電機(jī)組和驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)。目前在電動汽車上使用