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永磁无刷电机介绍

2012-07-26 15:50
Hsiao Chen
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  1. 技术进步推动永磁无刷电机的发展

  面向21世纪,为满足与地球环境共存、与网络结合、符合机器人要求的微特电机将得到快速发展,并将构筑起“微特电机的新时代”。与地球环境共存,要求电机高效节能、高出力省材料、静音舒适、无害无污染等。与网络结合,要求电机小型化、片状化、高速化、轻量化、高精度、高性能等。满足机器人用电机,要求高出力、低惯量、低速大力矩、智能化等,为了满足上述要求,国外微特电机制造公司,十分重视永磁无刷电机和驱动控制技术的研究、开发。电机进行优化设计,合理选择参数,减少力矩脉动和噪音,扩大调速范围;多极集中绕组,减少绕组端部长度,拼块式或铰链式电枢冲片提高糟满率,高效率高性能驱动控制技术的研究,高性能永磁材料的采用,使永磁无刷电机具有高效节能、高出力省材料、高可靠高性能、体积小重量轻等优点。

  2. 市场拉动加速永磁无刷电机的发展

  (1)网络领域使用的微特电机数量约占整个微特电机的38%,HDD主轴电机、打印机主轴电机、复印机主轴电机、计算机风机、高档DVD主轴电机都是采用永磁无刷电机。而且是精密永磁无刷电机,由于精度要求高,均采用粘结钕铁硼,日本83%的粘结钕铁硼用于该类永磁无刷电机;整片电枢冲片,多极集中绕组,外转子结构。手机用的振动电机,不论是圆柱形还是钮扣式,振动电机绝大部分还是采用有刷直流电机,但也有无刷振动电机,目前没有得到广泛使用。

  (2)家电领域使用的电机约占整个微特电机的15%。空调器、洗衣机、电冰箱等主要家电最早使用单相异步电动机,由于其效率低、利用率低,为了节能,上世纪90年代初采用变频调速异步电动机,目前日本90%以上的空调器采用永磁无刷直流电机,替代异步电动机变频调速,我国空调器制造厂也开始采用永磁无刷直流电机,以获得更好的节能效果和节省材料。在相同的额定功率和额定转速下,设单相异步电动机的体积和重量为100%,则永磁无刷直流电动机的体积为 38%,重量为34.8%,用铜量为20.9%,用铁量为36.5%,效率提高10%以上。为了尽可能提高效率,电机永磁体采用烧结钕铁硼,电枢冲片采用拼块式或铰链式,多极集中绕组,根据用户使用要求电机可做成外转子或内转子结构。空调器、洗衣机、电冰箱等为主的家电将越来越多采用永磁无刷电机是发展趋势。

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