永磁傳動技術(shù)的優(yōu)勢以及技術(shù)難度
實際上,各種需求導(dǎo)致對高速永磁電動機和發(fā)電機的需求不斷增長。首先,不斷需要增加功率密度。由于永磁傳動的轉(zhuǎn)速和軸功率之間存在準(zhǔn)線性關(guān)系,因此提高額定轉(zhuǎn)速是提高功率密度和效率的有效方法。因此,該方法利用了增加軸功率而不改變機器尺寸的優(yōu)勢。另一方面,可以以較小的體積提供相同的性能。例如,后者在機床應(yīng)用領(lǐng)域至關(guān)重要。因此,主軸或機床整體上變得更小,重量減輕并且動力學(xué)性能得到增強。該行業(yè)的另一點是機床完成特定操作所需的周期時間。工具移動和旋轉(zhuǎn)的速度越快,它完成任務(wù)的速度就越快,這沒有考慮到高速切削操作取決于速度來有效地加工各個零件的時間。高速永磁電動機的其他令人感興趣的操作領(lǐng)域是應(yīng)用,其中使用標(biāo)準(zhǔn)齒輪箱將常規(guī)電網(wǎng)頻率(50/60 Hz)驅(qū)動的電動機的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換為更高的轉(zhuǎn)速水平。用由高速永磁電動機和整流器組成的調(diào)速驅(qū)動器代替該變速箱和相關(guān)常規(guī)電動機,可提高整體效率并顯著降低維護(hù)成本。壓縮機行業(yè)就是一個例子,無油運行且無排放,使得高速永磁電動機成為環(huán)保的壓縮機驅(qū)動器(對于壓縮機應(yīng)用,由于其堅固性,異步電機也可能是不錯的選擇)。在無排放的應(yīng)用中,具有高速飛輪的儲能系統(tǒng)不僅利用了高速永磁發(fā)電機。因此,可以避免產(chǎn)生有害排放的化石發(fā)電機,并可以顯著降低維護(hù)成本。直接驅(qū)動的電動機元件代替了一組齒輪箱和50 / 60Hz標(biāo)準(zhǔn)電動機??梢蕴岣咝?,減小所需空間,并降低維護(hù)成本。因此,能量回收系統(tǒng)例如從財務(wù)和生態(tài)的角度來看變得越來越有趣。因此,永磁電動機元件在一定程度上有助于綠色能源應(yīng)用的不斷發(fā)展。
挑戰(zhàn)性
永磁傳動技術(shù)的上述優(yōu)點只能通過使用高質(zhì)量的電動機元件來實現(xiàn)。這樣做的原因是,由于轉(zhuǎn)速高,旋轉(zhuǎn)的電機部件(轉(zhuǎn)子)上的離心力可能會很高,從而使材料達(dá)到機械應(yīng)力抵抗力的邊緣。電動機元件的故障可能會導(dǎo)致崩潰從而影響環(huán)境或至少損壞內(nèi)置發(fā)電機或電動機的系統(tǒng)。為防止這種情況,需要在具有挑戰(zhàn)性的開發(fā)過程中計算各種物理方面,包括電磁,熱,機械應(yīng)力和結(jié)構(gòu)動態(tài)方面考慮在內(nèi)。應(yīng)用的計算方法需要與長期的經(jīng)驗相結(jié)合,以將實際操作限制擴展到位,同時將安全性放在首位。此外,由于整流器對電動機的發(fā)熱,噪聲,堵塞和效率具有深遠(yuǎn)的影響,因此需要知道整流器和永磁電動機的相互作用。尤其是各種變頻器系統(tǒng)與高速電機元件的相互作用需要非常具體的知識和經(jīng)驗。