永磁同步電機由于結(jié)構緊湊、能量密度高、效率高等優(yōu)點在電機行業(yè)受到廣泛關注。但是,現(xiàn)有的高性能稀土永磁材料價格很高,而且價格波動極大。現(xiàn)在國內(nèi)外都開始尋找可替代永磁同步電機的產(chǎn)品。各廠商都希望能將性能稍低的永磁體鐵氧體利用起來甚至去掉永磁體,同時電機依舊能保持良好的性能。同步磁阻電機(SynRM)因此走進了大家的視線。
其實早在上世紀20年代就有學者提出過同步磁阻電機的概念,即通過d軸與q軸磁阻的擦會議產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩從而驅(qū)動電機。近年來工業(yè)發(fā)展對低成本高性能的電機需求急劇上升,并隨著電子器件和磁場定向控制技術的進步,同步磁阻電機在相當多應用場合得到了應用。
對比異步電機
從加工工藝和材料上來看,同步磁阻電機的轉(zhuǎn)子鐵心只需要沖壓疊片,相比于異步電機沖壓疊片后還需要后續(xù)的工藝,這點上同步磁阻電機更有優(yōu)勢。拋開工藝繁雜程度,在相同的定子繞組電流密度下異步電機的輸出轉(zhuǎn)矩會高于同步磁阻電機;但考慮到鐵心磨損,在兩種電機相同磨損下同步磁阻電機效率仍然會略高一些。
同步磁阻電機基本上都是用于變頻調(diào)速領域,異步電機則可采用自起動運行和變頻調(diào)速運行。雖然同步磁阻電機是可以設計成自起動模式,但是在同步磁阻電機上完成這種模式代價很大會犧牲凸極率。
綜合來看,同步磁阻電機對比異步電機最主要的優(yōu)勢在于轉(zhuǎn)子損耗小,不足之處則是不具備自起動以及功率因數(shù)低。
對比永磁同步電機
作為和同步磁阻電機最常比較的機型,永磁同步電機在成本和加工工藝上肯定不如同步磁阻電機工藝有優(yōu)勢。可以說同步磁阻電機的成本是遠低于任何一類永磁同步電機的。
永磁同步電機高昂的成本和復雜的加工工藝帶來的轉(zhuǎn)矩密度、效率、功率因數(shù)當然也無可爭議得領先同步磁阻電機。尤其是效率和功率因數(shù),都是大幅度領先,只有在轉(zhuǎn)矩密度上同步磁阻電機會與鐵氧體永磁電機這一類較為接近。機械性能上,由于同步磁阻電機轉(zhuǎn)子一般采用多層磁障,會弱于只用一層磁障得永磁同步電機。
作為在成本敏感的情況下取代永磁同步電機的產(chǎn)品,同步磁阻電機也性能指標上弱于永磁同步電機是很正常的。隨著行業(yè)內(nèi)同步磁阻電機技術的深入突破,同步磁阻電機的性能指標會與永磁同步電機越來越接近。
對比開關磁阻電機
依舊先從加工工藝上來看,開關磁阻電機的轉(zhuǎn)子通常是幾何凸極設計,顯然比多層磁障的同步磁阻電機轉(zhuǎn)子工藝更為簡單。多層磁障下的同步磁阻電機每一層都通過很薄的磁橋連接,轉(zhuǎn)子的魯棒性和可靠性會不如開關磁阻電機。但凸極結(jié)構依然有其無法避免的一點,就是在運行過程中轉(zhuǎn)子的風摩損耗會明顯更大。
在驅(qū)動上同步磁阻電機需要PWM斬波形成的正弦電流來控制,所以在控制難度上肯定會大一些,驅(qū)動器的成本也會提高一些。復雜的控制帶來的是額定工況下更小的轉(zhuǎn)矩脈動,更小的振動、更低的噪聲以及更高的效率。
高性能同步磁阻電機代表產(chǎn)品
(ABB同步磁阻電機)
ABB的IE5 M5AL同步磁阻電機是目前極具代表性的產(chǎn)品之一,提供IE5能效認證。電機工藝上并不含稀土磁體,但是做到了永磁電機的性能指標。
輸出功率覆蓋5.5-315kW。目前國內(nèi)較為領先的設計院功率大概做到了200kW左右,在高功率上還是比國際上的代表產(chǎn)品還是稍弱一些。ABB的SynRM降低了軸承和繞組溫度,極大延長了軸承的使用壽命。ABB的同步磁阻技術將永磁電動機的性能與感應電動機的簡單易用相結(jié)合。轉(zhuǎn)子既沒有磁體也沒有繞組,并且?guī)缀鯖]有功率損耗,另外,由于轉(zhuǎn)子中沒有磁力,維護就像感應電動機一樣簡單。
(丹佛斯同步磁阻電機)
磁阻同步電機中的所需的開環(huán)控制技術是目前只有少數(shù)廠商掌握的核心技術。丹佛斯和ABB便在其中。高端變頻器開環(huán)驅(qū)動磁阻同步電機這個領域丹佛斯更有優(yōu)勢。
丹佛斯的FC300系列通過開環(huán)同步磁阻輔助技術取代傳統(tǒng)的異步電機在節(jié)能效益上可達到25%。憑借獨特的永磁同步磁阻輔助 (SRPM) 技術,F(xiàn)C102,F(xiàn)C202,F(xiàn)C302系列為重載車輛、機器和船舶開發(fā)和生產(chǎn)高性能的動力系統(tǒng)。
小結(jié)
同步磁阻電機具有成本低、效率穩(wěn)定、轉(zhuǎn)矩脈動小、可靠性高等優(yōu)點,可用于對成本控制嚴格的場合,如風機,水泵類負載。同時相比于異步電機,同步磁阻電機在功率密度上的優(yōu)勢,可以代替異步電機應用下的驅(qū)動系統(tǒng)。目前,國內(nèi)也開始了高性能同步磁阻電機應用于電動汽車的探索。
聲明:本文內(nèi)容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網(wǎng)站授權轉(zhuǎn)載。文章觀點僅代表作者本人,不代表電子發(fā)燒友網(wǎng)立場。文章及其配圖僅供工程師學習之用,如有內(nèi)容侵權或者其他違規(guī)問題,請聯(lián)系本站處理。
舉報投訴
-
同步磁阻電機
+關注
關注
0文章
8瀏覽量
1664
發(fā)布評論請先 登錄
相關推薦
將低成本、高性能的ADSP-21065L數(shù)字信號處理器用于數(shù)字音頻應用
電子發(fā)燒友網(wǎng)站提供《將低成本、高性能的ADSP-21065L數(shù)字信號處理器用于數(shù)字音頻應用.pdf》資料免費下載
發(fā)表于 01-03 15:17
?0次下載
FOC電機驅(qū)動技術解析 FOC電機使用注意事項
、高性能的電機運行。 2. FOC電機驅(qū)動技術原理 2.1 磁場定向控制概念 FOC技術基于磁場
高性能步進電機驅(qū)動芯片 TB62269FTG
TB62269FTG 是一款來自東芝的高性能兩相雙極步進電機驅(qū)動芯片,采用 PWM 斬波方式控制電機運轉(zhuǎn)。該芯片采用 BiCD 工藝制造,具有較高的電壓和電流承受能力,最大電壓為 40
什么是磁阻同步電動機?它有什么特點?
同步電動機具有較高的效率、良好的動態(tài)性能和較低的制造成本等優(yōu)點,因此在工業(yè)自動化、電動汽車等領域得到了廣泛的應用。 磁阻同步電動機的特點主要
MS3010:單通道低壓DC電機驅(qū)動與低成本的完美結(jié)合
走進這個神奇的方案,探索它是如何實現(xiàn)單通道低壓 DC 電機驅(qū)動與低成本的完美結(jié)合。 MS3010 直流無刷驅(qū)動方案的出現(xiàn),并非偶然。隨著市場對于高效、節(jié)能、
開關磁阻電機是基于什么制成的
開關磁阻電機(Switched Reluctance Motor,簡稱SRM)是基于磁阻轉(zhuǎn)矩原理制成的一種新型調(diào)速電機。 一、制成原理 開關磁阻
開關磁阻電機的基本原理、結(jié)構特點及控制策略
開關磁阻電機(Switched Reluctance Motor, SRM)是一種新型的電機,它以其結(jié)構簡單、成本低廉、控制靈活、效率高等優(yōu)點在許多領域得到了廣泛的應用。 一、開關
G2362X-15高性能低成本非隔離交直流轉(zhuǎn)換芯片規(guī)格書
電子發(fā)燒友網(wǎng)站提供《G2362X-15高性能低成本非隔離交直流轉(zhuǎn)換芯片規(guī)格書.pdf》資料免費下載
發(fā)表于 07-09 16:49
?0次下載
高性能、低成本的無線模塊完美替代SX1278
隨著物聯(lián)網(wǎng)應用和市場的快速發(fā)展,用戶對物聯(lián)網(wǎng)模塊的要求也更精準,對低成本、高性能的物聯(lián)網(wǎng)鏈接技術需求,對芯片的穩(wěn)定供貨都有了更高的要求。針對這一需求,硅傳科技研發(fā)出高性能、
同步磁阻電動機的工作原理與結(jié)構特點
同步磁阻電動機(Synchronous Reluctance Motor,簡稱SynRM)作為一種新型的交流電動機,近年來在電機領域引起了廣泛關注。其獨特的工作原理和結(jié)構特點使得它在多個領域展現(xiàn)出顯著的優(yōu)勢。本文將詳細探討
低成本靜音電機驅(qū)動芯片TMC2225
低成本靜音電機驅(qū)動芯片TMC2225Trinamic系列的TMC2225系列芯片根據(jù)封裝提供三個或四個配置引腳選項這些引腳允許獨立操作的快速配置。幾個附加選項也可以通過OTP編程進行設置。在UART
企業(yè)組網(wǎng)如何兼顧低成本與高性能?
許多企業(yè)望而卻步。幸運的是,SD-WAN技術的出現(xiàn)為這一難題提供了答案。本文將探討如何在企業(yè)組網(wǎng)中實現(xiàn)低成本與高性能的雙贏局面。 低成本的重要性 在預算有限的情況下,企業(yè)需要精打細算,
推薦一款高性能、低成本的原邊控制功率開關—電源管理ic U62143
深圳銀聯(lián)寶繼續(xù)為您推薦一款高性能、低成本的原邊控制功率開關——電源管理ic U62143,內(nèi)置高壓功率三極管,可提供高精度恒壓和恒流輸出性能,尤其適合于小功率離線式充電器應用。
同步電機和開關磁阻的操作方法
同步電機和開關磁阻操作 同步電機是一種重要的電動機類型,具有高效率和高功率密度的特點。而開關磁阻操作是一種控制同步電機轉(zhuǎn)動的方法。本文將詳細
開關磁阻電機和交流磁阻同步電機是一回事嗎?
大家好,最近項目中遇到一款德國的KAISER無勵磁磁阻同步電機,花了一段時間研究后,還是有幾個基本的概念沒有搞明白:
1.開關磁阻電機和交流磁阻
發(fā)表于 01-10 06:35
評論