电机的发展趋势及前景


可持续发展的环保要求以及能源短缺的局面,带来了全球能源多样化发展的格局,在继续发展常规能源的同时,新的再生能源日益受到重视,其中风电已成为世界上增长最快的能源,近年装机容量每年增加超过30%,单机容量75akW的风电机组已批据生产·国际上5MW 的风电机组已研制成功并进入小批生产,目前正在发展1020MW的风电机组。

由于电动机是工业领域主要的原动机,三分之二以上的工业用电由其传递,因此提高其本身的电能利用率。对于能源节约和环境保护具有重要意义,为此国内外已纷纷发展了高效率感应电动机、该类产品比传统的一般效率电机的损耗下降20%左右,近年来国际上又出现损耗下降超过30%以上的所谓超高效渐电动机。由于永磁体的应用可省去励磁损耗。因此永磁同步电机和永磁直流电动机的产品品种和产量与日银增。同时,由于我国经济的持续增长,对于各种轧机、高炉风机、铁道牵引、轨道交通、脱船动为、排灌用泵、电站给水泵等主辅机传动用的大型交、直流电动机,单机容量正在增大,品种正在增多。耐高温、耐低温和超高速电动机的应用也日趋增加。

以工业、办公室和家庭自动化为契机,国内外都致力于发展微电子技术、机器人和家用电器所需的各种电机。为满足日益提高的高可靠性、高精度、快速响应及数字控制等方面的要求。电机正在向机电一体化、无刷化、无铁心化和永磁化方向发展。

用于控制计算机和通信系统以及医疗器械微型自动装置的微型电机,正在向超微型方面发展,国外已研制出直径为56arami,每秒钟摆动10万余次的摆动式电动机。此外,利用压电、压磁元件的超声波特性的各种微特电机正在得到大力的发展。

采用电力电子枝术、微电子技术及现代控制理论。革新传统结构,发展机电—体化产品,是电机发展的必然趋势。此外,采用电力电子电路系统的软起动和节能装置与感应电机配套,为电机运行节能开辟了新的途径。交流伺服电机及无刷直流伺服电机系统,在结构上已呈现机电—体化趋向。以微机为核心,电机为对象的智能电机,已痒发问世。

采用新材料以不断提高电机性能是电机产品更新的主要措施之一。采用稀土永磁材料制造交、直流电机,可使电机的体积小、质量小、磁性能稳定,运行可靠,效率高、节约电能。国内外已大量采用钕铁硼、铝镍钻和铁淦氧等永磁材料;制造印制绕组电机、盘式绕组电机、空心杯转子电机、无刷直流电机、宽调速直流电机、汽车电机、低速同步电机和用于仪器仪表、农业、交通和篆用电器等方面的电机。永磁材料的发展趋势是提高磁能积和热稳定性。并进一步降低成本。

超导材料的电流密度可达10?A/cm",磁场强度可达几到十几特斯拉,在超导交流发电机中,用超导直流励磁绕组,可将电机气隙的磁遁密度最大值提高到56T.国外已研制成多台27kW的试验样机。随着超导材料性能的改进和超导技术的亮善、特别是今后高临界温度的超导材料进入下业性生产后,必将会带来电机技术的准新和发展。



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