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电动机用电技术现状及发展趋势

电动机用电技术现状及发展趋势
电动机用电技术现状及发展趋势

电动汽车用电机技术现状及发展趋势

山东科技大学(青岛校区)交通学院车辆工程秦泰266510 Abstract:Motor is the electric vehicle drive system of the core components, its performance is good or bad directly affect performance of electric vehicle drive system, especially the impact of electric vehicle the maximum speed, acceleration performance and climbing performance etc.Therefore, it is very important to study the technical status and developing trend of the motor before the development of electric vehicle. Through the introduction of the general situation of electric motor development in China and abroad, it is the trend of the general trend to use AC drive system for electric vehicle. At present, the electric motor is basically formed in the mainstream, but not a single, but a variety of trends.

Key words: permanent magnet brushless motor, switched reluctance motor, motor theory

摘要:电动机是电动汽车驱动系统的核心部件,其性能的好坏直接影响电动汽车驱动系统的性能,特别是影响电动汽车的最高车速、加速性能及爬坡性能等,因此,在开发电动汽车之前研究车用电机的技术现状及发展趋势是至关重要的。通过对国内外电动车用电动机发展概况的介绍,电动车用电机驱动系统选用交流调速传动己是大势所趋。目前,电动车用电机基本上形成主流,但并不单一,而是呈多样化趋势发展。

关键词:永磁无刷电机开关磁阻电动机驱动性能电动机理论

1、直流电动机

1.1特点及优缺点

直流电机驱动系统120 世纪90 年代前的电动汽车几乎全是直流电动机驱动的, 该系统中的电机为有刷直流电机。这种驱动系统具有起步快、加速牵引力大、成本低、易于平滑调速、控制器简单、技术成熟等优点, 但是直流电机本身效率低, 体积大、重量大, 换向器电刷限制了它的转速提高, 其最高转速在6000 -8000r min 之间。

1.2应用情况

直流电动机是电动机的主要类型之一,具有结构简单、技术成熟、控制容易等特点,在早期的电动汽车或希望获得更简单结构的电动汽车中得到应用,特别是场地用电动车和专用电动车上应用更为普遍。

1.3缺点及发展趋势

由于存在电刷、换向器等易磨损器件,所以有必要定期对其进行维护和更换,并且限于转子电枢的结构,直流电动机不适合用于高速旋转的情况等,所以与其他类型的电动机相比,直流电动机一般体积比较大。因此,目前除了在小型汽车中广泛使用外,在其他汽车的使用中,交流电动机正日益取代直流电动机。

2、无刷直流电动机

2.1关键技术

装在电动机轴上的转子位置检测器是无刷直流电机的重要部件。它决定着电枢各相绕组开始通电的时刻。它的作用相当于一般直流电机中的电刷。改变位置检测器产生信号的时刻(相位),相当于直流电机中改变电刷在空间的位置,对无刷直流电机的特性有很大的影响。位置检测器的结构型式很多,它通常包括一组静止的探测元件和一个随电机转子一起转动的位置信号形成器。在由霍耳元件构成的位置检测器中,霍耳元件就是探测元件,而电机转子磁极本身就是位置信号形成器。在其他的结构中,如电磁感应式、光电式、按近开关式中,常利用一个带缺口的圆盘作为位置信号形成器。例如,在光电式中利用这个缺口使光线照射到光电管上产生信号;在电磁感应式中用这个缺口改变开口变压器的磁路,使检测线圈中产生电动势等等。

2.2特点及优点

直流电机具有响应快速、较大的起动转矩、从零转速至额定转速具备可提供额定转矩的性能,但直流电机的优点也正是它的缺点,因为直流电机要产生额定负载下恒定转矩的性能,则电枢磁场与转子磁场须恒维持90°,这就要藉由碳刷及整流子。碳刷及整流子在电机转动时会产生火花、碳粉因此除了会造成组件损坏之外,使用场合也受到限制。交流电机没有碳刷及整流子,免维护、坚固、应用广,但特性上若要达到相当于直流电机的性能须用复杂控制技术才能达到。现今半导体发展迅速功率组件切换频率加快许多,提升驱动电机的性能。微处理机速度亦越来越快,可实现将交流电机控制置于一旋转的两轴直角坐标系统中,适当控制交流电机在两轴电流分量,达到类似直流电机控制并有与直流电机相当的性能。

优点:

1)可替代直流电机调速、变频器+变频电机调速、异步电机+减速机;

2)具有传统直流电机的优点,同时又取消了碳刷、滑环结构;

3)可以低速大功率运行,可以省去减速机直接驱动大的负载;

4)体积小、重量轻、出力大;

5)转矩特性优异,中、低速转矩性能好,启动转矩大,启动电流小;

6)无级调速,调速范围广,过载能力强;

7)软启软停、制动特性好,可省去原有的机械制动或电磁制动装置;

8)效率高,电机本身没有励磁损耗和碳刷损耗,消除了多级减速耗;

9)可靠性高,稳定性好,适应性强,维修与保养简单;

10)耐颠簸震动,噪音低,震动小,运转平滑,寿命长;

11)不产生火花,特别适合爆炸性场所,有防爆型;

2.3缺点及存在问题

1)造价高,控制器的成本增加至少百元,拿微电机来说。原来的换向器和碳刷的成本要低得多。

2)如果使用的环境实在高磁场的地方或曾经火鹤高磁场很近,电机将失去作用。因为电机本身的转子部件是磁体所作,是经过充磁才有磁性的,经过高磁场将改变转子的磁场或是消掉了部分的磁性,电机将不能正常工作。

3、同步电机

3.1关键技术

通常所说的永磁同步电动机是正弦波永磁同步电动机,同一般同步电动机一样,正弦波PMSM的定子绕组通常采用三相对称的正弦分布绕组,或转子采用特殊形状的永磁体以确保气隙磁密沿空间呈正弦分布。这样,当电动机恒速运行时,定子三相绕组所感应的电势则为正弦波,正弦波永磁同步电动机由此而得名。正弦波PMSM是一种典型的机电一体化电机。它不仅包括电机本身,而且还涉及位置传感器、电力电子变流器以及驱动电路等。

内置式永磁同步电机无位置传感器(interior permanent magnet synchronous motor,IPMSM)矢量控制系统,通过将滑模观测器和高频电压信号注入法相结合,在无位置传感器IPMSM闭环矢量控制方式下平稳启动运行,并能在低速和高速运行场合获得较准确的转子位置观察信息。

3.2特点以及优缺点

磁同步电动机的正弦波电流是根据转子的绝对位置给定的,因此需要检测转子的绝对位置,这就需要光电码盘或旋变等复杂的位置传感器,这些传感器不但体积大、安装不方便,而且机械容许能力低(特变是光电码盘),这一缺陷限制了该种电机在电动汽车驱动中的应用。但是相对于永磁无刷直流电动机的难以弱磁缺陷,永磁同步电动机特别是内置磁体结构的永磁同步电动机具有相对较好的弱磁能力,这适合于电动汽车即能低速大转矩运行,又能高速运行的性能要求

4、开关磁阻电动机

4.1关键技术

开关磁阻电动机调速系统所用的开关磁阻电动机(SRM)是SRD中实现机电能量转换的部件,也是SRD有别于其他电动机驱动系统的主要标志。SRM系双凸极可变磁阻电动机,其定、转子的凸极均由普通硅钢片叠压而成。转子既无绕组也无永磁体,定子极上绕有集中绕组,径向相对的两个绕组联接起来,称为“一相”,SR电动机可以设计成多种不同相数结构,且定、转子的极数有多种不同的搭配。相数多、步距角小,有利于减少转矩脉动,但结构复杂,且主开关器件多,成本高,现今应用较多的是四相(8/6)结构和三相(12/8)结构。

4.2特点以及优缺点

特点:

1)结构简单:电动机结构简单、成本低、可用于高速运转。SRD的结构比鼠笼式感应电动机还要简单。

2)电路可靠:功率电路简单可靠。因为电动机转矩方向与绕组电流方向无关,即只需单相绕组电流,故功率电路可以做到每相一个功率开关。对比异步电动机绕组需流过双向电流,向其供电的PWM变频器功率电路每相需两个功率器件。因此,开关磁阻电动机调速系统较PWM变频器功率电路中所需的功率元件少,电路结构简单。

3)系统可靠性高:系统可靠性高。从电动机的电磁结构上看,各项绕组和磁路相互独立,各自在一定轴角范围内产生电磁转矩。而不像在一般电动机中必须在各相绕组和磁路共同作用下产生一个旋转磁场,电动机才能正常运转。起动转矩大,起动电流低。控制器从电源侧吸收较少的电流,在电机侧得到较大的起动转矩是本系统的一大特点。

4)频繁起停:适用于频繁起停及正反向转换运行。本系统具有的高起动转矩、低起动电流的特点,使之在起动过程中电流冲击小,电动机和控制器发热较连续额定运行时还要小。可控参数多使其制动运行能与电动运行具有同样优良的转矩输出能力和工作特性。二者综合作用的结果必然使之适用于频繁起停及正反向转换运行,次数可达1000次/小时。

优点:

1)开关磁阻电动机有较大的电动机利用系数,可以是感应电动机利用系数的1.2~1.4倍。

2)电动机的结构简单,转子上没有任何形式的绕组;定子上只有简单的集中绕组,端部较短,没有相间跨接线。因此,具有制造工序少、成本低、工作可靠、维修量小等特点。

3)开关磁阻电动机的转矩与电流极性无关,只需要单向的电流激励,理想上公率变换电路中每相可以只用一个开关元件,且与电动机绕组串联,不会像PWM逆变器电源那样,存在两个开关元件直通的危险。所以,开关磁阻电动机驱动系统SED线路简单,可靠性高,成本低于PWM交流调速系统。

4)开关磁阻电动机转子的结构形式对转速限制小,可制成高转速电动机,而且转子的转动惯量小,在电流每次换相时又可以随时改变相匝转矩的大小和方向,因而系统有良好的动态响应。

5)SRD系统可以通过对电流的导通、断开和对幅值的控制,得到满足不同负载要求的机械特性,易于实现系统的软启动和四象限运行等功能,控制灵活。又由于SRD系统是自同步系统运行,不会像变频供电的感应电动机那样在低频时出现不稳定和振荡问题。

6)由于SR开关磁阻电动机采用了独特的结构和设计方法以及相应的控制技巧,其单位处理可以与感应电动机相媲美,甚至还略占优势。SRD系统的效率和功率密度在宽广的速度和负载范围内都可以维持在教导水平。

缺点:

1)有转矩脉动。从工作原理可知,S开关磁阻电动机转子上产生的转矩是由一些列脉冲转矩叠加而成的,由于双凸极结构和磁路饱和非线性的影响,合成转矩不是一个恒定转矩,而有一定的谐波分量,这影响了SR电动机低速运行性能。

2)SR电动机传动系统的噪声与震动比一般电动机大。

3)SR电动机的出线头较多,如三相SR 电动机至少有四根出线头,四相SR电动机至少有五根出线头,而且还有位置检测器出线端。

5、电机性能对比

直流有刷电机交流异步电机永磁同步电机开关磁阻电机

功率密度差一般好一般

转矩转速特性一般好好好

转速范围4000~6000 9000~15000 4000~15000 >15000

易操作性差好好好

可靠性好好一般好

结构的坚固性差好一般好

尺寸及质量大,重一般,一般小,轻小,轻

成本高低高低于感应电机

控制器成本低高高一般

6、总结及发展趋势

通过对国内外电动车用电动机发展概况的介绍,电动车用电机驱动系统选用交流调速传动己是大势所趋。目前,电动车用电机基本上形成主流,但并不单一,而是呈多样化趋势发展。异步电机和永磁无刷流电机用得比较普遍。永磁无刷直流电机集电力电子技术、微电子技术、数字技术、自控技术以及材料科学等多门学科于一体,体现了多学科的综合应用,发展前景十分广阔,在电动车用电机中是强有力的竞争者。而开关磁阻电机则是一个潜在的竞争者,值

得予以关注。可以预言,在近期内,谁最先掌握新技术,进一步提高永磁无刷直流电机的性能,并大幅度降低此电机驱动系统的成本和价格,谁将最先占领国内外电动车驱动系统的广阔市场。

参考文献:

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【5】胡寿松. 自动控制原理[M]. 北京:科学出版社,2006.

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电机发展历史及趋势

电 机及 发未 展来 历趋 史势 班级:水动0901班学号:200981250220 姓名:马学

电机发展历史及未来趋势 【摘要】本文对电机的发展历史及未来做简要分析,结合电机发展特点,对未来的趋势进行预测和构想。 1.电机发展历史 1949年全国总装机184.83万千瓦,全国仅有为数不多的电机修理厂;1958年上海电机厂造出世界上第一台双水内冷发电机(汪耕院士);1999年中科院电工所(顾国彪院士1958年开始 研究)东方电机厂(饶芳权院士)合作用蒸发冷却改装成功李家峡 400MW 水轮发电机的4 号 发电机;2003年已达3.9亿千瓦,为1949年的211倍,形成了以上海,哈尔滨及四川东方三大发电设备制造集团为骨干的制造企业群.但人均装机容量不到0.3千瓦,我国年人均用电量仅相当于世界水平的 1/3 . 我国中小型电机有一定生产规模的企业有300多家,生产的电机产品有300多个系列.近l 500个品种。1997年我国中小型电机产量约为25 288MW,1998年约为42 505MW,1999年约为42 O00MW。电动机出口量约l为7 O00MW。可以看出1998年较1997年电机产量有较大的提高,到I999年电机产量略有下降,企业负债持续攀升.效益不断下滑,行业整体形势有所下降。但随着改革开放的深人,国家宏现政策的调整以及市场需求的推动,我国电机产品由劳动密集型、资源密集型向高附加值和高技术含量的产品转移,出口产品结构也逐步趋向于市场化和台理化。我国300多个中、小型电机企业大

多集中在沿海地区西部地区的企业寥寥无几,在国家开发西部的大好机遇里对电机行业的发展提供了一个发展的机会。另外我国加入WTO后可将国内一部分富裕的电机生产能力转移到国外击,也是发展的一条出路。在国际市场上,电机是机电产品的重要组成部分之一,每年的贸易额约35亿美元中、小型电机行业单机出口产品主要为交流电动机、交流发电机及直流电动机。目前我国常年为出口生产的厂家达40家左右,出口的地区及国家达60多个,主要分布情况是东南亚最多,其次是欧洲及美国、日奉、加拿大等国。据中、小电机行业近80个企业调查.产品出口产量为1996年3 917.4MW,1 9 9 7年4 6 3 8MW 、1 9 9 8年4456MW。据海关统计:中、小型电机出口量为1996年3 768MW 、1997年4 532~1W、1998年6 721MW 和1999年7 O00MW。中.小型电机出门产量占当午辛年产量的10%左右,大约创汇分别为1.I4亿美元、1.56亿美元、1.85亿美元和2.2亿美元。约占世界贸易额的3%~5%,份额很小。由此可以看到中、小型电机的发展还是有很大发展空间的。 据统计,我国电机耗电占全国耗电量的60%以上,其中小型三相异步电机耗电约占35%,所以在我国开发推广高效电机是提高能源利用率的重要措施之一,也符合国际发展趋势。 我国目前已具备了生产高效电机的技术条件,但由于市场条件不够成熟,产量和市场容量都较小。1999年高效电机国内市场占有率仅2%,2000年为4.7%;2001年也只有6.5%,其中70%以上为出口。

车用电机的发展现状

电动车用电机及其控制技术的现状及趋势 电动汽车是以车载电源为动力,并采用电动机驱动的一种交通工具。电机及其驱动系统是电动汽车的核心部件之一,由于电动汽车在运行过程中频繁起动和加减速操作,对驱动系统的有着很高的要求。生产制造方面要求电机的可靠性好、结构简单、维修方便、成本低、体积小、重量轻;性能方面要求车用电机具有瞬时功率大、过载能力强、范围宽、续驶里程长等优点。 电动汽车的驱动电机按其类型来划分,可分为直流电机和交流电机两大类。直流电机的驱动特性是在基本转速以下运行于恒转矩区,基本转速以上运行于恒功率区。它的这种特性很适合汽车对动力源低速高转矩、高速低转矩的要求,而且直流电机结构简单,易于平滑调速,所以直到20世纪80年代中期,它仍是国内外的主要研发对象。几乎所有早期的电动车都采用直流电机驱动系统。如日本东京大学的UOT电动汽车采用直流串励电动机,意大利菲亚特公司的900E/E2电动汽车用直流他励电动机驱动,日本马自达汽车公司的BANGO 电动汽车则采用直流并励电动机。但是直流电机的效率和转速相对较低,其换向器维护困难,直流电机价格高、体积和重量大。随着控制理论和电力电了技术的发展,直流驱动系统与其它驱动系统相比,己大大处于劣势。因此,目前国外各大公司研制的电动车电气驱动系统己逐渐淘汰了直流驱动系统。 20世纪90年代后,交流电机驱动系统的研制和开发有了新的突破。相比直流电机,交流电机体积小、质量轻、效率高、调速范围宽、可靠性高、价格便宜、维修简单方便,在电动汽车上得到了广泛应用。交流电机包括异步电机、永磁电机以及开关磁阻电机。 美国以及欧洲研制的电动汽车多采用这种电动机,如Chrysler公司生产的Epic Van; Ford 公司生产的Ranger EV,通用汽车公司生产的IMPACT和EH电动汽车。国内也采用感应电动机作为电动汽车的驱动电机也比较多,如胜利SL6700DD电动客车,郑州华联ZK6820HG-1电动轻型客车。但其最大缺点是驱动电路复杂,相对永磁电机而言,其效率和功率密度偏低,因此有被其它新型永磁电机逐步取代的趋势。 永磁电机包括永磁无刷直流电机和永磁无刷同步电机两种。永磁无刷直流电机是在直流电机的基础上不再用电刷和换向器,起动转矩大、过载能力强,非常适合电动车的运行特性。香港大学研制的U 2001电动车采用的永磁无刷直流电机,最高车速为110krn/h,本田研制EV PLU S电动车采用的永磁无刷直流电机,最高车速为128krn/h。永磁无刷同步电机的恒转矩区比较长,这对提高汽车的低速动力性能有很大帮助,电机最高转速较高,能达到10 000 r/min。永磁无刷同步电机功率密度高调速性能好、在宽转速范围内运行效率高.它的主要缺点是电机造价较高,永磁材料会有退磁效应,要想增大电机的功率其体积会很大。随着稀土永磁材料的开发和应用,永磁无刷电机的性能有了很大的提高,是未来最有发展前景的驱动电机之一。 开关磁阻电机(SRM )是英国于1983年首次正式推出的,经过多年的研制开发,现己成为现代电动汽车交流驱动的又一个新支,它具有可控相数多、实现四象限控制方便、成本低。开关磁阻电机结构和控制简单、出力大,可靠性高,起动制动性能好,运行效率高,但电机噪声高,转矩脉动严重,非线性严重,在电动汽车驱动中有利有弊,目前在电动汽车应用较少。 上述几种电动机各有自己的优势和不足,并各有侧重,'已们在现有的电动汽车中均有应用,其中,交流异步电机主要应用在纯电动汽车(包括轿车及客车),永磁同步电机主要应用在混合动力汽车(包括轿车及客车)中,开关磁阻电机目前主要应用在客车中,而以交流异步电动机和永磁直流电动机的应用稍微居多一些。 要想使电机驱动并发挥出其优良的性能必须与合理的控制策略相配合。目前电机的控制

电机行业国内外研究现状与发展趋势

WORD格式 电机行业国内外研究现状及发展趋势 1、现状 国外公司注重新产品开发,在电机的安全、噪声、电磁兼容等方面很重视。国外的先进水平主要体现在电机的可靠性高,寿命长,通用化程度高,电机效率不断提高,噪声低,重量轻,电机外形美观,绝缘等级采用F级和H级,而且也考虑电机制造成本的降低等国内虽有部分产品已达90年代初的国际水平,但相当部分的产品可靠性差,重量重,体积大和噪声大,综合水平只相当于80年代初期国际水平,其主要原因是制造工艺落后,关键材料的质量和品种不能满足要求,科研和设计工作没有跟上,科研投入少,新产品开发资金匮乏,企业技术创新能力较弱。 2、电机行业发展趋势 新型、特种电机仍将是与新原理;新结构;新材料;新工艺;新方法联系最密切;发展最活跃;也最富想象力的学科分支,并将进一步深入渗透到人类生产和生活的所有领域之中。随着人类生活品质的不断提升,绿色电机的概念已经提出并被人们所接受。虽然这个概念目前还是抽象的,但从环保角度看,低震动;低噪声;无电磁干扰;有再生利用能力以及高效率;高可靠性是一些最起码的要求,这对电机的设计制造和运行控制,尤其是原理;结构;材料;工艺等,无疑是一种新的挑战。此外,随着工业自动化的不断发展,智能化电机或智能化电力传动的概念也被越来越多的人们所认可。这种智能化包含两个方面的内容:其一是系统所具有的控制能力和学习能力,另一方面就是电机的容错运行能力,既要求研制所谓容错型电机。容错型电机的定义还不太确切,其基本要求就是以安全为前提,允许电机在故障和误操作情况下的容错运行,直至故障消除或系统自动控制恢复。这对于传统的电机运行观念,无疑也是一个严峻的挑战。 需要特别强调的是,近代科学技术,特别是计算机技术对电机学科的影响是巨大的,意义是深远的。电机的传统内涵已经发生着极大的变化,研究内容拓宽了,研究方法改进了,研究手段也丰富了。新的观念在形成,新的交叉学科在产生,老学科确实重新焕发了出了生机和魅力。近年来,围绕带电机以及其系统的各类控制设备和计算机应用软件的研制方兴未艾,并已构成电机学科新的发展方向。电机与电力电子技术的结合使得现代电力传动系统的分析必须将电机与系统以及电力电子装置揉成一个整体,由此可形成所谓的“电子电机学”。传统电机学以路(电路;磁路;热路;风路);集中参数;均质等温体,刚体等概念分析处理电机,视电机为系统中的一个元件,若可将之称为“宏观电机学”的话,那么,从综合物理场的角度;用计算 机手段分析处理电机的理论和方法体系就可以称之为“微观电机学”。此外,在我国,“电力电子与电力传动”已经发展称为一门学科。 专业资料整理

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直流电机调速电路发展、现状以及前景综述 摘要:在现代化的工业生产过程中,几乎无处不使用电力传动装置,生产工艺、产品质量的要求不断提高和产量的增长,使得越来越多的生产机械要求能实现自动调速。对可调速的电气传动系统,可分为直流调速和交流调速。直流电动机具有优良的调速特性,调速平滑、方便,易于在大X围内平滑调速,过载能力大,能承受频繁的冲击负载,可实现频繁的无级快速起制动和反转,能满足生产过程自动化系统中各种不同的特殊运行要求,至今在金属切削机床、造纸机等需要高性能可控电力拖动的领域仍有广泛的应用,所以直流调速系统至今仍然被广泛地应用于自动控制要求较高的各种生产部门,是截止到目前为止调速系统的主要形式。 关键词:直流电机;调速系统;直流电机应用;自动控制 直流电机发展状况: 直流电动机分为有换向器和无换向器两大类。无刷直流电机是在有刷直流电机的基础上发展起来的。1831年法拉第发现了电磁感应现象,奠定了现代电机的理论基础。十九世纪四十年代研制成功了第一台直流电机,经过约七十年,直流电机才趋于成熟阶段。随着用途的扩大,对直流电机的要求也越来越高,显然,有接触的换向装置限制了有刷直流电机在许多场合的应用,为了取代有刷直流电机的那种电刷——换向器结构的机械接触装置,人们曾经对此做过长期的探索。早在1915年,美国人Langmil发明了控制栅极的水银整流器,制

成了由直流变交流的逆变装置;20世纪30年代,有人提出用离子装置实现电机的定子绕组按转子位置换接的所谓整流子电机,此种电机由于可靠性差、效率低、整个装置笨重而又复杂,故无实际意义。 科学技术的迅猛发展,带来了半导体技术的飞跃。开关型晶体管的研制成功,为创造新型电机——无刷直流电机带来了生机。 1955年美国D.Harrison等人首次申请用晶体管换向线路代替电机电刷接触的专利,这就是无刷直流电机的雏形,它由功率放大部分、信号检测部分、磁极体和晶体管开关电路等所组成。其工作原理是是:当子旋转时,在信号绕组W1或W2中感应出周期性的信号电势,此信号分别使晶体管BG1和BG2轮流导通,这样就使功率绕组W1和W2轮流馈电,即实现了换流。问题在于,首先,当转子不转时,信号绕组内不产生感应电势,晶体管无偏置,功率绕组也就无法馈电,所以这种无刷电机没有起动转距;其次,由于信号电势的前沿陡度不大,晶体管的功耗大。为了克服这些弊端,人们采用了离心装置的换向器,或在定子上放置辅助磁钢的方法来保证电机可靠的起动,但前者结构复杂,而后者尚需要附加的起动脉冲;其后,经过反复的实验和不断的实践,人们终于找到了用位置传感器和电子换向线路来代替有刷直流电机的机械换向装置,从而为无刷直流电机的发展开辟了新的途径。六十年代初期,以接近某物而动作的接近开关式位置传感器、电磁谐振式位置传感器和高频耦合式位置传感器相继问世,之后,又出现了磁电耦合式和光电式位置传感器。 半导体技术的飞速发展,使人们对1879年美国人霍尔发现的霍

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文献检索 径向磁通开关磁阻电机的发展历史及趋势 姓名 学号825 所在学院电气与电子工程学院 专业班级12电气7班 日期2014年12月26日

一、开关磁阻电机发展简介 开关磁阻电机是80年代初随着电力电子、微电脑和控制技术的迅猛发展而发展起来的一种新型调速驱动系统,具有结构简单、运行可靠及效率高等突出特点,成为交流电机调速系统、直流电机调速系统和无刷直流电机调速系统的强有力的竞争者,引起各国学者和企业界的广泛关注。跨国电机公司Emerson电气公司还将开关磁阻电机视为其下世纪调速驱动系统的新的技术、经济增长点。目前开关磁阻电机已广泛或开始应用于工业、航空业和家用电器等各个领域。 1970年,英国Leeds大学步进电机研究小组首创一个开关磁阻电机(Switched Reluctance Motor, SRM)雏形,这是关于开关磁阻电机最早的研究。1972年,进一步对带半导体开关的小功率电动机(10w~1kw)进行了研究。到了1975年有了实质性的进展,并一直发展到可以为50kw的电瓶汽车提供装置。1980年在英国成立了开关磁阻电机驱动装置有限公司(SRD Ltd.),专门进行SRD系统的研究、开发和设计。1983年英国(SRD Ltd.)首先推出了SRD系列产品,该产品命名为OULTON。1984年TASC驱动系统公司也推出了他们的产品。另外SRD Ltd. 研制了一种适用于有轨电车的驱动系统,到1986年已运行500km。该产品的出现,在电气传动界引起不小的反响。在很多性能指标上达到了出人意料的高水平,整个系统的综合性能价格指标达到或超过了工业中长期广泛应用的一些变速传动系统。 从上世纪90年代国际会议的上有关SRD系统的文章来看,对SRD系统的研究工作已经从论证它的优点、开发应用阶段进入到设计理论、优化设计研究阶段。对SR电机、控制器、功率变换器等的运行理论、优化设计、结构形式等方面进行了更加深入的研究。 二、开关磁阻电机的分类 按气隙磁通方向分类方法将开关磁阻电机分为两类:径向磁通开关磁阻电机和横向磁通开关磁阻电机。这里,着重分析径向磁通开关磁阻电机。 1、径向气隙磁通 发电机依靠转子对定子的相对运动来发电,在定子与转子之间的间隙称为气隙。在传统电机结构中,定子在外围,转子在中间旋转,见图1右图,定子与转

电机在生活中的应用及发展趋势.

电机在生活中的应用 及发展趋势 姓名:张亚超 学号: 班级: 专业:机械设计与制造 日期:2012年12月27日 摘要

电机(Electric machine ),是机械能与电能之间转换装置的统称。转换是双向的,大部分应用的是电磁感应原理。由机械能转换成电能的电机,通常称做“发电机”;把电能转换成机械能的电机,被称做“电动机”。其余的还有其他的新型电机出现,比如超声波电机(应用压电效应),就不用电磁感应原理。电机在生活中的应用非常广泛,在家庭中一般属于驱动型电机。驱动用电动机可划分:电动工具(包括钻孔、抛光、磨光、开槽、切割、扩孔等工具)用电动机、家电(包括洗衣机、电风扇、电冰箱、空调器、录音机、录像机、影碟机、吸尘器、照相机、电吹风、电动剃须刀等)用电动机及其它通用小型机械设备(包括各种小型机床、小型机械、医疗器械、电子仪器等)用电动机。家用电动机主要是小功率电机,家庭中凡有转动件的,都是由电机来驱动的,如:空调室内机风扇电机、室外风扇电机、空气压缩机、室内机转页电机等。家用电器的性能与所匹配的小功率电机有着直接的关系,电机的效率、功率因数、调速范围及噪声与家电的节能环保;有着密切的关系。 关键词:电机生活应用错误!未找到引用源。 目录 弓丨言 (5) 一、常见电机的分类 (5) (1)单相感应电机 (5) (2)单相变极感应电机 (5) (3)无刷电机 (6)

(4)三相感应调频电机 (6) (5)开头磁阻电机 (6) (6)永磁同步水泵电机 (6) 二、常见家电用的电机 (7) (1).家用空调器用电机 (7) (2).空调机风扇用电机 (7) (3).电冰箱用电机 (8) (4).压缩机用电机 (8) (5).蒸发器风机用电机 (9) (6).化霜定时用电机 (9) (7) ................................................................................................................ .电动风门用电机. (9) (8).洗衣机用电机 (9) 8.1波轮式双桶洗衣机用电机 (9) 8.2全自动波轮洗衣机用电机 (10) 8.3全自动滚筒式洗衣机 (10) (9).电风扇用电机 (10) (10).微波炉用电机 (11) (11).吸尘器用电机 (12)

我国微电机的发展史

我国微电机的发展史 我国微电机行业创建于20世纪50年代末期,从为满足国防武器装备需要开始,经历了仿制、自行设计和研究开发的阶段,至今已有40余年的发展历史,已形成产品开发、规模化生产和关键零部件、关键材料、专用制造设备、测试仪器配套的完整的工业体系。据统计,我国微特电机生产及配套厂家在1000家以上,从业人员超过10万人,工业总产值超过100亿元。微特电机行业已成为国民经济和国防现代化建设中不可缺少的一个基础产品工业。 自20世纪80年代以来,微特电机的国内需求在不断增长。我国已引进50余条生产线,实现25个大类、60个系列、400 个品种、2000个规格微特电机大批量、规模化生产。主要产品是有刷永磁直流电动机、小功率交流电动机、交直流串激电动机、罩极电动机、步进电动机、振动电机(手机用)等。1999年我国微特电机产量约30亿台,其中民营和国企的产量约2.5亿台,独资企业的产量约12亿台,香港地区的产量约14亿台(德昌公司12亿台),台湾地区的产量约1.8亿台。2000年生产量约39亿台,占全球总产量的60%。技术含量高的微特电机,如精密无刷电动机、高速同步电动机、高精度步进电动机、片状绕组无刷电动机、高性能伺服电动机以及新原理新结构超声波电动机国内尚未形成商品化或批量生产能力。所以国内对高精密微特电机还依赖进口。据海关统计,1995-2000年年均用汇增长26.9%,2001年虽然增幅降至14.81%,还达11.97亿美元。 我国自1995年至2000年微特电机出口年均创汇增长18.6%,2001年比2000年减少6.02%。受美国“9.11”事件的影响,美国、日本经济受到严重挫折全球经济不景气,是2001年出口减少的主要因素。2001年出口创汇在5000万美元的企业有6家。青岛三美电机有限公司14134万美元,天津三美电机有限公司12450万美元,珠海三美电机有限公司10803 万美元,东芝华强三洋马达有限公司9955万美元,万宝至马达大连有限公司9690万美元,珠海松下马达有限公司8082万美元,三协精机(福建)有限公司7271万美元。 丽水是国内工业微电机和家用缝纫机马达生产中心,年产100万台电机和50多万套马达。近年来,通过产业的改造和提升,丽水微电机在技术和产品结构上确立了新的比较优势,把竞争对手瞄准日本的“兄弟”,“松下”、“三菱”等知名企业,把目标市场转向长期被日本和台湾厂商垄断的欧美市场。丽水的几家微电机龙头企业相继投巨资搞技改,陆续推出高技术含量的新产品,提升产品档次。“方正电机”与浙江大学联合开发成功变频调速交流伺服机电,不仅填补了国内空白,技术性能指标达到国际先进水平,迅速占领了欧美市场。目前,“方正电机”等3个龙头企业的产量占了丽水微电机总产量的90%。每年“龙头”后面都连接着100多家配件加工企业,形成了长长的“产业链”,据不完全统计,除丽水本地外,丽水微电机在外地的联营配件厂还有200多家。 我国多年来由于重视制造技术提高与改造,特别是引进了先进技术和设备,微电机行业目前已经初步具备了现代化大规模生产的特点,主要集中在家用电器用交流单相电动机和直流有刷电动机。估计国内市场用于电风扇、洗衣机、冰箱、空调和小家电产品等家用电器的交、直流微型电动机年产量约2亿台;用于各种影音装置,激光视盘机等方面的有刷直流电动机年产量约2.5亿台;用于汽车电器的直流微电机约6000万台;用于计算机及外围设备的有刷和无刷直流电机超过1亿台。上述用途电机产量约占中国微电机市场总需求量的60%。另一方面,高档精度微电机,如无刷直流电动机、步进电动机、无磁芯电动机、盘式绕组电动机等需求急剧增加。此外,汽车、医疗器械与仪器仪表、照相机、玩具等产业对微电机的需求也在逐年增加,但与其他用途产品比较,增加速度较慢。 虽然中国成为微电机生产大国,但是技术水平与工业发达国家相比,仍有较大差距。中国微电机产量约占世界总产量的60%以上,但是民营企业产品档次低,独资企业的产品虽属于中

电机驱动技术的发展现状与前景展望

H a r b i n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y 课程学术报告 课程名称:电机与电器学科最新发展动态设计题目:电机驱动技术的发展现状及前 景展望 姓名:王胤燊 学号:11S006014 指导教师:梁维燕院士邹继斌教授 杨贵杰教授翟国富教授时间:2012.7.10 哈尔滨工业大学

电机驱动技术的发展现状及前景展望 王胤燊 (哈尔滨工业大学电气工程系,黑龙江哈尔滨150001) 摘要:一个多世纪以前电动机的发明使其成为工业革命以后的主要驱动力之一。它在各种机械运动中的广泛应用使生活变得简单并最终推动了人类的进步。逆变器的出现推动了交流电机速度和转矩控制的发展,这使得电机在仅仅30年就应用到了不可思议的领域。功率半导体元件和数字控制技术的进步使得电机驱动具有了鲁棒性并且能够实现高精度的位置和速度控制。交流驱动技术的应用也带来了能源节约和系统效率的提高。这篇文章回顾了交流电机逆变技术的发展和应用中所起的作用,并介绍了电机驱动技术的发展前景。未来更有效更强劲的电机驱动技术的发展对于实现不污染电网系统和提高生产力这样的节能环保型驱动很重要。 PRESENT STATE AND A FUTURISTIC VISION OF MOTOR DRIVE TECHNOLOGY W ANG Yinshen, (Dept of Electrical Engineering, Harbin Institute of Technology, Harbin 150001, China) Abstract:One of the main driving force behind the industrial revolution was the invention of the electric motor more than a century ago. Its widespread use for all kinds of mechanical motion has made life simple and has ultimately aided the advancement of human kind. The advent of the inverter that facilitated speed and torque control of AC motors has propelled the use of electric motor to new realms that was inconceivable just a mere 30years ago. Advances in power semiconductors along with digital controls have enabled realization of motor drives that are robust and can control position and speed to a high degree of precision. Use of AC motor drives has also resulted in energy savings and improved system efficiency. This paper introduces some futuristic vision for the motor drive technology. The development of more efficient, more powerful electric motor drives to power the demands of the future is important for achieving energy savings, environmentally harmonious drives that do not pollute the electrical power system, and improving productivity. 1引言 电机本体及其控制技术在近几年取得相当大的进步。这要归功于半导体技术的空前发展带来的电力电子学领域的显著进步。电机驱动产业发展的利处已经触及各种各样的设备,从大型工业设备像钢铁制造厂、造纸厂的轧钢机等,到机床和半导体制造机中使用的机电一体化设备。交流电机控制器包括异步电机控制器和永磁电机控制器,这两者在电机驱动业的全过程中起着关键性作用。图1所示为电流逆变器(异步电机控制器)和交

防爆电机现状及发展趋势

编订:__________________ 审核:__________________ 单位:__________________ 防爆电机现状及发展趋势 Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑

文件编号:KG-AO-1943-19 防爆电机现状及发展趋势 使用备注:本文档可用在日常工作场景,通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体的部署,从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作,使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 防爆电机主要用于煤矿、石油天然气、石油化工和化学工业。此外,在纺织、冶金、城市煤气、交通、粮油加工、造纸、医药等部门也被广泛应用。防爆电机作为主要的动力设备,通常用于驱动泵、风机、压缩机和其他传动机械。 随着科技、生产的发展,存在爆炸危险的场所也在不断增加。例如,食用油生产过去是用传统的压榨法工艺,20世纪70年代以后,我国开始引进国外先进的浸出油工艺,但此工艺中要使用含有己烷的化学溶剂,己烷是易燃易爆物质;因此浸出油车间就成了爆炸危险场所,需要使用防爆电机和其他防爆电气产品。又如,近年来我国公路发展迅速,一大批燃油加油站出现,也给防爆电机提供了新的市场。 产品分类

1.按电机原理分 可分为防爆异步电机、防爆同步电机及防爆直流电机等。 2.按使用场所分 可分为煤矿井下用防爆电机及工厂用防爆电机。 3.按防爆原理分 可分为隔爆型电机、增安型电机、正压型电机、无火花型电机及粉尘防爆电机等。 4.按配套的主机分 可分为煤矿运输机用防爆电机、煤矿绞车用防爆电机、装岩机用防爆电机、煤矿局部扇风机用防爆电机、阀门用防爆电机、风机用防爆电机、船用防爆电机、起重冶金用防爆电机及加氢装置配套用增安型无刷励磁同步电机等。此外,还可以按额定电压、效率等技术指标来分,如高压防爆电机、高效防爆电机、高转差率防爆电机及高起动转矩防爆电机等。本文按防爆原理分类介绍。

中国电机行业发展状况分析

中国电机行业发展状况分析 1、行业发展历史 世界电机工业从1831年英国M.法拉第造出第一台手摇圆盘直流发电机起,迄今已有180年的历史。中国电机马达工业从1905年天津教学品制造所制作的威姆爱斯特发电机等电学、磁学类教具起,距今也逾百年历程。 新中国成立之前,我国的电机制造行业在工艺装备、技术水平、产品档次、生产能力等各方面与当时的国际水平有很大差距。上海有钱镛记、华生、华成等电器工厂,当时生产的电机,最大功率只有200到300千瓦。但也为新中国电机工业的发展积蓄了一定的产业基础。 新中国成立60多年来,我国电机工业从小到大、从弱变强、从落后走向先进,经历了依靠进口、依靠技术引进、技术吸收再创新、自主开发等不同的阶段。新中国成立之初,国民经济初步得到恢复以后,第一个五年计划期间的“156项工程”其中就有一批电机工业项目。随着发电装备、输变电设备制造业快速发展,也带动了整体电机制造行业的发展。 目前,我国电机行业已经形成了一整套完整的业务体系,产品的品种、规格、性能和产量都已基本满足我国国民经济的发展需要。我国中小型电动机保有量已经达到16亿千瓦,成为世界上最大的中小型电动机生产、使用和出口大国。 2、行业增长率 近十年,电机行业从小到大,整体上呈现增长的趋势。交流电机占整个电机行业产量的绝大部分,交流电机的发展水平和增长速度基本可以代表整个电机行业的发展水平和增长速度。 (1)电机行业增长率 据国家统计局的相关资料,2001-2013年期间我国交流电动机总产量从6,263.27万千瓦/年提高到27,914.60万千瓦/年,年复合增长率为13.26%。2008年下半年至2009年,受国际金融危机影响,电机的实物量指标和效益指标同比前期有所下降。2012年度,在全球经济低速增长态势下,国内经济继续面临经济增速放缓与通胀加剧的双重压力,以及总需求不足、产能相对过剩等因素的影响,给电机行业带来一定程度的冲击。2012年下半年国家虽实施一系列“稳增长”措施,但政策有一定滞后性,反映到大中型电机生产企业经济增速上仍需一定时间。 2012年同比2011年交流电动机产量增加502.35万千瓦,增幅1.99%。2013年同比2012年交流电动机产量增加2,223.4万千瓦,增幅8.65

电机的历史与未来发展--

摘要 在现代社会中,电能是现代社会最主要的能源之一。在电能的生产、输送和使用等方面,电机起着重要的作用。从19世纪30年代法拉第发明了世界上第一台真正意义上的电机—法拉第圆盘发电机开始,到现在21世纪10年代,电机的发展已经经过了近200年的历史。从最初的直流电机到现在大热的超声电机,随着科学的进步,生产力的迅猛发展,电机更新换代的速度日益加快,应用范围也越来越广,遍及生产生活的各个领域。我国在电机方面起步比西方国家晚了100年,但研究发展速度很快,很多企业和高校也都有自己新的研究技术,与国外先进国家的差距在逐渐缩短。未来,相信电机的应用和发展将会更加环保,更加智能。 关键词:电机、历史、发展、中国电机发展、未来

1、电机的简介 电机是指依据电磁感应定律实现电能转换或传递的一种电磁装置。电机主要包括发电机、变压器和电动机等类型。发电机是将其他形式的 能源转换成电能的机械设备,电动机将电能转换成为机械能,用来驱动 各种用途的生产机械。 在自然界各种能源中,电能具有大规模集中生产、远距离经济传输、智能化自动控制的突出特点,它不但成为人类生产和活动的主要能源,而且对近代人类文明的产生和发展起到了重要的推动作用。与此相呼应,作为电能生产、传输、使用和电能特性变化的核心装备,电机在现代社会所有行业和部门中也占据着越来越重要的地位。 纵观电机的发展,其应用范围不断扩大,使用要求不断提高,结构类型不断增多,理论研究也不断深入。特别是近30年来,随着电力电子技术和计算机技术的进步,尤其是超导技术的重大突破和新原理;新结构;新材料;新工艺;新方法的不断推动,电机发展更是呈现出勃勃生机,其前景是不可限量的。 2、电机的历史 2.1直流电机发展史 1820年丹麦物理学家奥斯特发现了电流磁效应 随后安培通过总结电流在磁场中所受机械力的情况建立了安培定律 1821 年 9 月法拉第发现通电的导线能绕永久磁铁旋转以及磁体绕载流导体的运动,第一次实现了电磁运动向机械运动的转换,从而建立了电动机的实验室模型,被认为是世界上第一台电机 1822年,法国的阿拉戈.盖.吕萨克发明电磁铁,即用电流通过绕线的方法使其中铁块磁化。 1829年,美国电学家亨利对斯特金电磁铁装置进行了一些革新,绝缘导线代替裸铜导线,就大大提高了把电能转化为磁能的能力。 1826年德国G.S.欧姆提出电路实验定律――欧姆定律。 1831 年,法拉第发现了电磁感应现象之后不久,他又利用电磁感应发明了世界上第一台真正意义上的电机──法拉第圆盘发电机

新能源汽车驱动电机发展趋势【干货】

新能源汽车驱动电机发展趋势【干货】

新能源汽车驱动电机发展趋势 内容来源网络,由“深圳机械展(11万㎡,1100多家展商,超10万观众)”收集整理! 更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示,就在深圳机械展. 随着全球汽车电动化渗透率的不断提高,驱动电机行业将会迎来整体规模的迅速扩张。在这一过程当中,具备规模效应和技术优势的第三方电机制造商将有机会迅速扩大市场份额,收获业绩的大幅增长。 全球驱动电机市场趋势 根据估测,随着全球汽车电动化快速推进,新能源汽车电机系统市场将随之快速扩张,市场规模有望从2015年的$23亿增长到2030年的$318亿。 新能源汽车电机系统主要包括电动机和逆变器两部分,虽然同其他大部分汽车零部件一样,这两部分部件长期都面临降价压力,但是由于新能源汽车总量的上升,行业总体还是具备较大上升空间。我们预期到2030年市场规模年均增速将在18%-20%左右。

系统单价方面,电机系统整体往高功率方向发展的同时也带来了装配价格的提升。 根据估测,在中性假设条件下,2030年电动车销量将达到2000万台,约占当年乘用车总销量的16%-18%。然而,如果放到乐观情景下,即电池价格大幅下滑,且环保政策更加严厉的条件下,电动车销量增长的速度有可能大幅上升,我们预期在乐观情况下新能源汽车年销总量有可能达到3000万台的水平,约占当年汽车销量的25%-27%。 预计单电机混动车的功率需求大约在30kw左右(平均价格约$200-$300),双电机插电混功率约为50-100kw(平均价格$800-$1000),纯电动车的电机功率约为200kw(平均价格$1000-$1500)。 电动机市场情况

我国电机发展的历史与现状讲解

我国电机发展的历史与现状 摘要:本文首先讲述我国电机的历史,介绍电机的发展史,然后讲述我国电机的发展现状及现在中国电机的特点,最后着重讲述我国电机的发展趋势。 关键词:电机;历史;现状 一、我国电机的发展史 1、我国大功率电机的发展 中国电机的生产和应用起步很晚,但发展很快。 中国在文化大革命中已经生产和应用,例如江苏、浙江、北京、南京、四川都生产,而且都在各行业使用,驱动电路所有半导体器件都是完全国产化的,当时是全分立元器件构成的逻辑运算电路,还有电容耦合输入的计数器,触发器,环形分配器。中等耐压的大功率半导体器件也完全国产化。当时应用最多的是线切割机,都是快走丝的。线切割机的X-Y平台丝杆就用步进电动机驱动。当时的图纸是全国公开,给个晒蓝图的费用就行了。 随着改革开放政策方针的实施,80年代我国电机发展很迅速。 步进电机的细分控制,在改革开放初期,国内就已经基本掌握,这与交流电动机的矢量控制相比,难度要低得多。在卫星、雷达等应用场合,中国在文化大革命后期,就生产了力矩电机,就生产了环形力矩电机。 我国直线电机的研究和应用发展是从20世纪70年代初开始的。1972年,浙江大学在国内首先翻译了一本《直线感应电动机》译文集,后由科学出版社出版发行,尔后,上海大学、上海电机厂、中科院电工所等又编译了一些直线电机的书籍并出版,近两年来,浙江大学又连续出版了3本直线电机著作,国内开展直线电机应用研究的单位主要有:中科院电工所、西安交通大学、浙江大学、上海大学、太原工业大学、焦作矿业学院等。主要成果有工厂行车、电磁锤、冲压机、摩擦压力机、磁分选机、玻璃搅拌、拉伸机、送料机、粒子加速器、邮政分拣机、矿山运输系统、计算机磁盘定位系统、自动绘图仪、直线电机驱动遥控(电动)窗帘机、直线电机驱动门、炒茶机等,我国直线电机研究虽然也取得了一些成绩,但也国外相比,其推广应用方面尚存在很大差距,目前,国内不少研究单应已越来越注意到这点。 90年代至今,我国的大功率电机已在重工业上应用很广,技术相对成熟。 2、小功率电机的发展 我国小功率电机产业经过40多年的发展,特别是改革开放20多年以来的快速发展,取得了长足进步。 小功率电机产业在我国的发展分两个阶段。第一阶段,顺应我国家电业发展的需要,应用于风扇、空调器、冰箱、洗衣机、排油烟机、小家电、保健器具等产品的小功率电机,国内企业通过技术引进、设备引进吸收,已缩小了同发达国家的差距,部分产品的技术水平已达到国际先进水平,企业具有了很强的自主研发能力、自主知识产权,也形成了一些具有广泛市场知名度的产品品牌。电机产品在自身大量出口欧美等国际市场的同时也随着风扇、空调器等家电主机产品畅销国际市场,成为我国机电出口业务的主要部分。第二阶段,随着汽车工业的快速发展,车用小功率电机的需求也迅速增长,带动了以永磁直

液压马达的发展历程现状以及趋势

液压马达的发展历程、现状以及趋势 车辆工程082班 殷丽娟 089054065 摘要:液压马达是液压传动中的一种执行元件。它的功能是把液体的压力能转换为机械能以驱动工作部件。它与液压泵的功能恰恰相反。液压马达在结构、分类和工作原理上与液压泵大致相同。有些液压泵也可直接用作为液压马达。液压马达可分为柱塞马达、齿轮马达和叶片马达。柱塞马达的种类较多,有轴向柱塞马达和径向柱塞马达。轴向柱塞马达大都属于高速马达,径向柱塞马达则多属低速马达。下图有轴向柱塞马达原理图。压力油通过配油盘进入缸体内,迫使柱塞从缸体中伸出,并沿斜盘滑动,使缸体与轴一同旋转而做功,回油通过配油盘的另一开口排出。齿轮马达和叶片马达属于高速马达,它们的惯性和输出扭矩很小,便于起动和反向,但在低速时速度不稳或效率显著降低。液压泵只是单向转动,而液压马达则能正反转,故齿轮马达的进出油口对称,而齿轮泵进口大而出口小。叶片马达的叶片在转子上径向排列;叶片泵的叶片则不是径向排列,而有一定倾角。液压马达是作连续回转运动并输出转矩的液压执行元件。 关键词:液压马达马达种类液压马达结构液压马达原理液压马达主要参数计算液压马达发展历程、现状以及发展趋势。 概述 从20世纪80年代以来,液压马达作为一种液压执行元件在国内外的发展较快,尤其是径向柱塞式低速大扭矩液压马达较之其它类型的液压马达,因为其具有的低速大扭矩和无需减速装置以及结构相对简单、工艺性良好和使用可靠的特点,在冶金机械、矿山机械、起重运输等多为使用。 液压马达习惯上是指输出旋转运动的,将液压泵提供的液压能转变为机械能的能量转换装置.

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液压马达亦称为油马达,主要应用于注塑机械、船舶、起扬机等。 高速马达和齿轮马达具有体积小、重量轻、结构简单、工艺性好、对油液的污染不敏感、耐冲击和惯性小等优点。缺点有扭矩脉动较大、效率较低、起动扭矩较小(仅为额定扭矩的60%——70%)和低速稳定性差等。

微特电机及其发展趋势

微特电机及其发展趋势 AP1008331谢志恒 1.引言 微特电机是指原理、结构、性能、作用等与常规电机不同,并且体积和输出功率都很小的电机。一般地,微特电机的外径不大于130m m,功率在数百毫瓦和数百瓦之间。在军事、民用的各种现代化装备及其控制系统中得到广泛的应用,如火炮控制、导弹制导、飞机自动驾驶、数控机床、无梭织机控制、工业缝纫机控制、遥测遥控、音像设备、自动化仪表及计算机外围设备等,都大量使用了各种微特电机[ 1 ]。 如今,在实际应用中,微特电机已由过去简单的起动控制、提供动力的目的,发展到对其速度、位置、转矩等的精确控制,特别是工业自动化、办公自动化和家庭自动化方面,几乎都采用了电机技术、微电子技术和电力电子技术等相结合的机电一体化产品。电子化是微特电机发展的一个必然趋势。 2.微特电机的应用领域 现代的微特电机技术综合了电机、计算机、控制理论、新材料等多项高新技术,正从军事、工业走向日常生活。因此,微特电机技术的发展要与支柱产业和高新产业的发展需求相适应。 微特电机主要应用于以下几个方面: 2 . 1 家电用微特电机 为了不断满足用户要求和适应信息时代的需求,实现节能化、舒适化、网络化、智能化,甚至网络家电(信息家电) ,家电的更新换代周期很快,对为其配套的电机提出了高效率、低噪声、低振动、低价格、可调速和智能化的要求。家用电器用的微特电机占微特电机总量的8 %:包括空调机、洗衣机、电冰箱、微波炉、电风扇、吸尘器、脱排水机等。全世界每年需求量在4 . 5~5 亿台(套) ,此类电机功率不大,但是种类繁多。 家电用微特电机的发展趋势有: ①永磁无刷电动机将逐步替代单相异步电动机; ②进行优化设计、提高产品的质量和效率; ③采用新结构、新工艺,提高生产效率。 2 . 2 信息处理设备用微特电机 信息处理设备用微特电机占29 %:包括信息输入、存储、处理、输出、传导等环节,其中也包括通信设备。全世界每年需要1 5 亿台(套),主要有永磁直流电机、无刷直流电机、步进电机、微型同步电机等。微型计算机(P C 机) 年产量2 0 0 0 年约1 亿台,2 0 0 5 年预计 2 亿台,为其配套的关键部件微电机需求量大,要求越来越高。这类电机绝大部分是精密永磁无刷电动机和精密步进电机。 它们的特点和发展方向是: (1)高投资类产品 这类电机对转速的稳定度和转轴的跳动度要求非常之高,所以这类电机是先进制造技术和新兴电力电子技术结合的高技术、高投资类产品,国际上一般集中在大公司开发和生产。 (2) 小型化、片状化 为了满足信息产品小型化和随身携带的需求,对其配套电机提出了小型化,片状化的要求。 (3) 高速化 随着计算机外设存储密度的不断提高,要求为其配套的电机转速应在8000r/min之上。 2 . 3 汽车用微特电机[ 2 ] 汽车用微特电机占13 %,包括起动发电机、刮水器电机、空调及冷却风扇用的电机、电动速度表电机及摇窗电机、门锁电机等。2000 年世界汽车产量约5400 万辆,平均每辆汽车需用15 台电机,则全球需要8 . 1亿台。

电机标准系统节能发展现状及趋势

电机系统节能发展现状及趋势 日期:2008-9-26 点击数:4600 一、我国中小型电机行业概况 1、中小型电机行业现状 国内,中小型电机行业主要企业单位有300余家,从业人数30万人以上,如把大大小小电机厂计算在内,有近3000家电机厂。目前,生产的中小型电机产品广泛应用于工业、农业、国防、公共设施、家用电器等各个领域。随着国民经济快速发展,电机产量也在快速增长,尤其是近年来电动机国际市场需求量很大,处于高增长阶段,也推动了中国电动机行业的快速发展。随着电机产品国外市场的进一步拓宽,中小型电机在出口数量、品种、产品档次、创汇额上都有了重大突破行业上下形成共识:改变目前我国电机出口不利局面的根本措施在于加强自主研发、调整出口产品结构、提高出口产品的技术附加值和打造国际品牌。2006年9月14日,财政部、国家发展改革委员会、商务部、海关总暑、国家税务总局五部委联合发出通知,将电机作为“重大技术装备、部分IT产品和生物医药产品以及部分国家产业政策鼓励出口的高科技产品等,出口退税率由13%提高到17%,电机行业抓住这次机会,将在一定程度上缓解目前电机市场竞争压力 和原材料价格飞涨的问题。 2006年全国交流电机产量达到15000万kW,同比增长了17%。2006年我国中小型电动机出口额达到了16.33亿美元,比上年增长32.9%。出口国家和地区有60多个,主要出口到亚洲、北美洲、欧洲等地区,其中美国、日本、韩国、意大利是多年以来我国出口量较多的国家。表1为2006年中小电机行业部分企业 出口情况表。

为了提升我国中小型电机的技术竞争能力,2006年6月6日中国商务部成立了首批19家“出口商品技术服务中心”。“出口中小电机技术服务中心”设立在上海电器科学研究所(集团)有限公司,其中主要职责包括5个方面:一是管理出口市场技术准入条件,编制《出口商品技术指南》并负责维护更新;二是组织开展相关技术评议、服务与咨询工作;三是锻炼《应对国外技术壁垒重点发展技术目录》,建立出口商品技术竞争力检测体系;四是负责出口市场所要求的技术标准、认证体系衔接,并开展相应的推广与服务;五是配合做好我国技术规范、标准和合格评定程序的制定和推广工作。 2007年3月9日,日本电机工业会代表团在白文波先生的陪同下拜访了中国电器工业协会中小型电机分会,就日中节能环保进行交流。我们向代表介绍了中小型电机分会的历史、发展、组织机构以及开展的主要工作,并系统介绍了中国政府的节能政策、高效电机的标准制定、IEC标准动态等。 2007年6月10日至13日第五届全球电机系统能效论坛(EEMODS)第一次把会议的地点选在中国。论坛邀请了美国、日本、韩国、澳大利亚以及亚洲和欧洲等国家的电机系统生产企业、科研机构、节能机构、行业协会的代表和专家与会,为我国的专家、学者和企业界代表同国际同行进行交流,了解国际上的最新发展 方向,借鉴国际经验提供机会和平台。 在IEC 60034-30标准制定工作组成立之际,全国旋转电机标准化技术委员会秘书处派出上海电器科学研究所(集团)有限公司2名专家参加国际标准制定工作组,及时了解和掌握国际标准制定的最新动态。在标准的制定过程中,专家们及时与国外专家沟通协调,也掌握和了解了许多国外先进公司的相关信息,建立了 合作和沟通的渠道。 全国旋转电机标准化技术委员会秘书处派多名专家分别在华盛顿和北京与美国国家电器制造商协会(NEMA)的专家进行了两次技术交流。双方分别介绍了各自行业内的发展状况,分享了各自在高效电机产品开发上的情况;并与NEMA洽谈了在我国开展50Hz NEMA超高效电机的合作与推广计划,加强双方的技术合作。该项目将有利于推广我国超高效电机发展,并为中国产品出口美国及北美市场提供准入的技术依据,同时也可根据我国市场情况,适时地借鉴制定为我国的产品 标准,促进国际接轨发挥积极作用。 二、高效电机研发和相关技术情况 1、开发高效电机背景 电机系统包括电动机、被拖动装置、传动控制系统及管网负荷。由于电动机系统消耗了许多国家工业总用电量的2/3左右,在整个国家的总用电量中也占有相当大的比重,出于节约能源和保护环境的考虑,目前世界上许多国家(包括我国在内)对电动机系统的节能均给予了高度重视,美国、欧洲、加拿大、澳大利亚等国家和地区都制订了有关电动机的能效标准。 美国是从1992年由国会立法的形式强制执行电动机能效标准。1997年正式实施。并于2001年由美国制造商协会推出了NEMA Premium 超高效率电机,目前超高效率电机的市场占有率已达20%,美国能源部于今年3月已通过决议,将用36个月的时间即到2010年强制执行超高效率电机标准。 欧盟已表示要从2008年起将高效率电动机作为强制性最低标准。鉴于各国都在制定电动机效率标准,并且各国标准都略有不同,国际电工委员会IEC/TC2于2006年提出制定一项电动机能效分级标准,以统一和协调全球市场,得到世界各国认同。新的IEC60034-30标准将电动机的效率分为IE1,IE2,IE3,IE4共4

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