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永磁同步电动机发展现状综述

材料写作网    时间: 2020-06-29 05:13:17     阅读:次     手机站


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摘 要:得益于稀土永磁材料及电力电子技术和控制技术的发展,永磁同步电动机以其质量轻、效率高、体积小等优势,在各个领域得到了广泛应用。首先综述了目前永磁同步电动机的发展和应用状况,然后对永磁同步电机的类型、特点及设计方法和技术作了深入介绍,最后分析了永磁同步电动机的发展趋势。

关键词:永磁同步电动机;稀土永磁材料;新型控制理论;无刷直流电动机

中图分类号:TM351 文献标识码:A DOI:10.15913/j.cnki.kjycx.2016.16.005

随着20世纪70年代稀土永磁材料的发展,稀土永磁电机应运而生。永磁电机利用稀土永磁体励磁,永磁体充磁后能够产生永久磁场。它的励磁性能优异,因在稳定性、质量、降低损耗等方面都优于电励磁电机而动摇了传统的电机市场。近年来,随着现代科学技术的快速发展,电磁材,料特别是稀土电磁材料性能及工艺逐渐得以提高和改善,再加上电力电子与电力传动技术、自动控制技术的高速发展,永磁同步电机的性能越来越好。再者,永磁同步电动机具有质量轻、结构较简单、体积小、特性好、功率密度大等优点,很多科研机构、企业都在努力积极开展永磁同步电机的研发工作,其应用领域将进一步扩大。

1 永磁同步电机的发展及研究现状

1.1 永磁同步电机的发展基础

1.1.1 高性能稀土永磁材料的应用

稀土永磁材料经历了SmCo5、Sm2Co17、Nd2Fe14B三个阶段。现在以钕铁硼为代表的永磁材料因其在磁学性能上表现优异成为应用最广泛的一类稀土永磁材料。永磁材料的发展带动了永磁电机的发展。与传统的电励磁三相感应电机相比,永磁体替代了电激磁磁极,简化了结构,消除了转子的滑环、电刷,实现了无刷结构,缩小了转子体积。这使得电机的功率密度、转矩密度和工作效率提高,且使电机体积变小,质量减轻,使其应用领域进一步扩大,促使电动机向更大功率方向发展。

1.1.2 新型控制理论的应用

近年来,控制算法发展很快,其中,矢量控制算法从原理上解决了交流电机的驱动策略问题,使得交流电机具有良好的控制性能。直接转矩控制的出现使控制结构更加简单,以及具有对参数变化电路棒性能强和转矩动态响应速度快的特点。间接转矩控制技术解决了直接转矩在低速时转矩...



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