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永磁電機(jī)采用永磁體生成電機(jī)的磁場(chǎng),無需勵(lì)磁線圈也無需勵(lì)磁電流,效率高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,是很好的節(jié)能電機(jī),隨著高性能永磁材料的問世和控制技術(shù)的迅速發(fā)展.永磁電機(jī)的應(yīng)用變得更為廣泛。,OEbfU,導(dǎo)至呈現(xiàn)
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言辨控機(jī)?排外形時(shí)符合IEC標(biāo)準(zhǔn).可炊宜攔曾損三和異步電訕機(jī)榮規(guī)籍永裱也機(jī)3異步電機(jī)餛軟卷教時(shí)比始她如做觸貼艘誠)始她如做觸貼艘誠),永磁電機(jī)與耳步電機(jī)恨軟等對(duì)比國際標(biāo)準(zhǔn)國際標(biāo)準(zhǔn)IEC60034-30IE4IE3IE21E1新國標(biāo)3靠一級(jí)二級(jí)三級(jí)對(duì)應(yīng)產(chǎn)品異步電機(jī)YE3YX3、YE2Y3永磁電機(jī)TYCX永磁電機(jī)的發(fā)展同永磁材料的發(fā)展密切相關(guān)。19世紀(jì)20年代出現(xiàn)的世界上第一臺(tái)電機(jī)就是由永磁體產(chǎn)生勵(lì)磁磁場(chǎng)的永磁電機(jī)。但當(dāng)時(shí)所用的永磁材料是天然磁鐵礦石(Fe3O4),磁能密度很低,用它制成的電機(jī)體積龐大,不久被電勵(lì)磁電機(jī)所取代。隨著各種電機(jī)迅速發(fā)展的需要和電流充磁器的發(fā)明,人們對(duì)永磁材料的機(jī)理、構(gòu)成和制造技術(shù)進(jìn)行了深入研究,相繼發(fā)現(xiàn)了碳鋼、鎢鋼(最大磁能積約2.7kJ/m3)、鉆鋼(最大磁能積約7.2kJ/m3)等多種永磁材料。特別是20世紀(jì)30年代出現(xiàn)的鋁鎳鉆永磁(最大磁能積可達(dá)85kJ/m3)和50年代出現(xiàn)的鐵氧體永磁(最大磁能積現(xiàn)可達(dá)40kJ/m3),磁性能有了很大提高,各種微型和小型電機(jī)又紛紛使用永磁體勵(lì)磁。永磁電機(jī)的功率小至數(shù)毫瓦,大至幾十千瓦,在軍事、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和日常生活中得到廣泛應(yīng)用,產(chǎn)量急劇增加。這段時(shí)期在永磁電機(jī)的設(shè)計(jì)理論、計(jì)算方法、充磁和制造技術(shù)等方面也都取得了突破性進(jìn)展,形成了以永磁體工作圖圖解法為代表的一套分析研究方法。但是,鋁鎳鉆永磁的矯頑力偏低(36?160kA/m),鐵氧體永磁的剩磁密度不高(0.2?0.44T),限制了它們?cè)陔姍C(jī)中的應(yīng)用范圍。一直到20世紀(jì)60年代和80年代,稀土鉆永磁和釹鐵硼永磁(二者統(tǒng)稱稀土永磁)相繼問世,它們的高剩磁密度、高矯頑力、高磁能積和線性退磁曲線的優(yōu)異磁性能特別適合于制造電機(jī),從而使永磁電機(jī)的發(fā)展進(jìn)入一個(gè)新的歷史時(shí)期。永磁電機(jī)的特點(diǎn)及應(yīng)用與傳統(tǒng)的電勵(lì)磁電機(jī)相比,永磁電機(jī),特別是稀土永磁電機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,運(yùn)行可靠;體積小,質(zhì)量輕;損耗小,效率高;電機(jī)的形狀和尺寸可以靈活多樣等顯著優(yōu)點(diǎn)。因而應(yīng)用范圍極為廣泛,幾乎遍及航空航天、國防、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和日常生活的各個(gè)領(lǐng)域。下面介紹幾種典型永磁電機(jī)的主要特點(diǎn)及其主要應(yīng)用場(chǎng)合。1、稀土永磁發(fā)電機(jī)永磁同步發(fā)電機(jī)與傳統(tǒng)的發(fā)電機(jī)相比不需要集電環(huán)和電刷裝置,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,減少了故障率。采用稀土永磁后還可以增大氣隙磁密,并把電機(jī)轉(zhuǎn)速提高到最佳值,提高功率質(zhì)量比。當(dāng)代航空、航天用發(fā)電機(jī)幾乎全部采用稀土永磁發(fā)電機(jī)。其典型產(chǎn)品為美國通用電氣公司制造的150kVA14極12000r/min?21000r/min和100kVA60000r/min的稀土鉆永磁同步發(fā)電機(jī)。國內(nèi)研發(fā)的第一臺(tái)稀土永磁電機(jī)即為3kW20000r/min的永磁發(fā)電機(jī)。永磁發(fā)電機(jī)也用作大型汽輪發(fā)電機(jī)的副勵(lì)磁機(jī),80年代我國研制成功當(dāng)時(shí)世界容量最大的40kVA?160kVA稀土永磁副勵(lì)磁機(jī),配備200MW?600MW汽輪發(fā)電機(jī)后大大提高電站運(yùn)行的可靠性。目前,獨(dú)立電源用的內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)小型發(fā)電機(jī)、車用永磁發(fā)電機(jī)、風(fēng)輪直接驅(qū)動(dòng)的小型永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)正在逐步推廣。2、高效永磁同步電機(jī)永磁同步電機(jī)與感應(yīng)電機(jī)相比,不需要無功勵(lì)磁電流,可以顯著提高功率因數(shù)(可達(dá)到1,甚至容性),減少了定子電流和定子電阻損耗,而且在穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)沒有轉(zhuǎn)子銅耗,進(jìn)而可以減小風(fēng)扇(小容量電機(jī)甚至可以去掉風(fēng)扇)和相應(yīng)的風(fēng)摩損耗,效率比同規(guī)格感應(yīng)電機(jī)可提高2?8個(gè)百分點(diǎn)。而且,永磁同步電機(jī)在25%?120%額定負(fù)載范圍內(nèi)均可保持較高的效率和功率因數(shù),使輕載運(yùn)行時(shí)節(jié)能效果更為顯著。這類電機(jī)一般都在轉(zhuǎn)子上設(shè)置起動(dòng)繞組,具有在某一頻率和電壓下直接起動(dòng)的能力。目前主要應(yīng)用在油田、紡織化纖工業(yè)、陶瓷玻璃工業(yè)和年運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)的風(fēng)機(jī)水泵等領(lǐng)域。我國自主開發(fā)的高效高起動(dòng)轉(zhuǎn)矩釹鐵硼永磁同步電機(jī)在油田應(yīng)用中可以解決“大馬拉小車”問題,起動(dòng)轉(zhuǎn)矩比感應(yīng)電機(jī)大50%?100%,可以替代大一個(gè)機(jī)座號(hào)的感應(yīng)電機(jī),節(jié)電率在20%左右。紡織化纖行業(yè)中負(fù)載轉(zhuǎn)動(dòng)慣量大,要求高牽入轉(zhuǎn)矩。合理設(shè)計(jì)永磁同步電機(jī)的空載漏磁系數(shù)、凸極比、轉(zhuǎn)子電阻、永磁體尺寸和定子繞組匝數(shù)可以提高永磁電機(jī)的牽入性能,促使它應(yīng)用于新型
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