2021-09-20
永磁驱动电机行业发展概况与市场趋势,永磁电机的优缺点分析



发达国家掌控高端市场

全球经济随着信息技术的快速发展,各国先后已进入工业自动化、办公自动化、家庭现代化、农业现代化及军事武器装备现代化的技术阶段和普及阶段。永磁电机作为这些技术和系统中重要的基础元件,需求量不断增加,市场空间逐年扩大,发展势头良好。

在全球永磁电机行业不断发展中,日本、德国、美国、英国、瑞士、瑞典等国家知名品牌公司凭借其数十年的永磁电机生产制造经验和关键工艺技术,掌控者大部分高档、精密、新型永磁电机的技术和产品。

例如,日本在永磁电机高效率化、静音化、工业伺服用永磁电机高性能化诸方面进行了大量研发工作,因此在技术上具有很大的优势,生产出来的微电机设备具有高控制精度、低功耗、长寿命和低成本小尺寸等竞争优势,并且在技术的行列也走在世界的前沿,占据了世界高档永磁电机的大部分市场。

目前,日本主要永磁电机制造厂商有日本电产株式会社、日本阿斯莫株式会社、日本电装株式会社、日本万宝至马达株式会社等。

美国的电机开发比日本晚。在美国,感应电机的设计及其控制策略的发展较为成熟,所以电动车驱动电机还主要以感应电机为主。但美国也进行了永磁同步电机的研究,且进展迅猛,如SatCon公司研制的永磁同步电机采用定子双套绕组技术,既扩大了电机的转速范围,又有效利用了逆变器的电压,绕组电流低,电机效率高。目前,美国永磁电机市场上的主要制造厂商Gettys、A-B、I.D、Odawara Automarion和Magtrol等。

不过,美国的永磁电机行业发展主要着重于军用微电机方面,美国军用微电机的科研和产品水平处于世界领先地位,西方国家军事装备和电子装置中应用的各类微电机绝大部分由美国几个主要厂商供应,微电机美军标准已成为国际标准。

除了美国、日本之外,瑞士ABB、瑞士瑞诺集团、德国啸驰公司等公司也具备较强的竞争力,占据全球市场较大的份额。

此外,由于技术的扩散逐步向发展中国家转移,以中国为代表的新兴国家也在全球永磁电机领域占据重要地位。根据电机工业协会统计,2017年,我国永磁电机产量首次突破1000万千瓦,达到1107.1万千瓦,成为全球永磁电机的主要生产国。

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电机永磁化仍将持续

首先,永磁电机具有效率高、比功率较大、功率因数高、可靠性高和便于维护的优点。采用矢量控制的变频调速系统,可使永磁电动机具有宽广的调速范围。因此,电机的永磁化成为电机驱动技术的重要发展方向之一。

尤其是在电动汽车电机驱动技术方面,受到车辆空间限制和使用环境的约束,电动汽车用电机驱动系统不同于普通的电传动系统,它要求性能更高、体积/重量密度更高、环境温度更高,用于普通电机驱动的电力电子与电机技术已经不能适应其要求。因此,永磁化将成为未来汽车电机的发展方向之一。根据工信部数据统计,2018年12月,中国新能源乘用车搭载电机超过16万台,其中永磁同步电机占比便高达92.3%。

其次,随着永磁材料性能的提高、加工工艺的完善以及现代控制技术的发展,永磁电机在工农业生产、家用电器、医疗设备、航空航天、航海、军工等各个领域的应用将更加深入,并展示出强大的生命力。

最后,伴随着节电、环保意识日益增强,用于节能环保领域的永磁电机将会出现大幅增长。可以预见,低碳经济的到来为永磁电机带来增长契机,而超高效永磁电动机和调速高效永磁电动机在节能减排方面将发挥重大作用。


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关于永磁电机的优缺点分析
近年来,使用永磁电机的人是越来越多,为什么大家会纷纷选择永磁电机呢?因为永磁电机是有很多的优势的,所以大家选择它。具体都有哪些优势,接下来给大家浅谈下永磁电机的优点都有哪些吧!

1.中、低速发电性能好
功率等级相同的情况下,怠速时,永磁式发电机要比励磁式发电机的输出功率高一倍,也就是说,永磁式发电机的实际等功率等级的励磁式发电机。
2.结构简单、可靠性高
永磁式发电机省去了励磁式发电机的励磁绕组、碳刷、滑环结构,整机结构简单,避免了励磁式发电机励磁绕组易烧毁、断线,碳刷、滑环易磨损等故障,可靠性大为提高。
3.能显着地延长蓄电池寿命,减少蓄电池维护工作
主要原因是永磁式发电机采用的是开关式的整流稳压方式,稳压精度高,充电效果好。避免了过电流充电造成的蓄电池寿命缩短。永磁式发电机的开头式整流输出对蓄电池采用小电流脉冲充电,相同的充电电流充电效果更好,从而延长蓄电池的使用寿命。
4.体积小、重量轻、比功率大

永磁转子结构的采用,使得发电机内部结构设计排列得很紧凑,体积、重量大为减少。永磁转子结构的简化,还使得转子转动惯量减少,实用转速增加,比功率(即功率、体积之比例)达到一个很高的值。
5.采用自启动式稳压器
无需外加励磁电源。发电机只要一旋转就能发电。当蓄电池损坏时,只要发动机处于运行状态,汽车充电系统仍可工常工作。如汽车没有蓄电池,只要摇转手把或溜车,也可实现点火运行。
6.效率高
永磁式发电机是一种节能产品。永磁转子结构免去了产生转子磁场所需的励磁功率和碳刷、滑环之间磨擦的机械损耗,使得永磁式发电机效率大为提高。普通励磁式发电机在1500转/分至6000转/分之间的转速范围内平均效率只有45%至55%,而永磁式发电机则可高达75%至80%。

7.无无线电干扰
永磁发电机无碳刷、无滑环的结构,消除了碳刷与滑环磨擦产生的无线电干扰;消除了电火花,特别适合于爆炸性危险程度较大的环境下工作,也降低了发电机对环境温度的要求。
8.特别适合于在潮湿或灰尘多的恶劣环境下工作。
正是因为永磁电机有了以上八点的优点,所以大家都会选择永磁电机来使用了。当然了,万物没有十全十美的,上面是介绍的关于永磁电机的优点,任何东西都有自己的优缺点,永磁电机也不不例外,它不仅仅有这么多的优点,也是有它一小部分的缺点不足的
如果对永磁电机使用不当,在过高温度或过低温度下工作时,在冲击电流所产生的电枢反应作用下,或者在剧烈的机械振动下.有可能产生不可逆的退磁,使电动机的性能下降,甚至无法使用。因此,使用永磁电动机时应特别予以注意。
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