永磁大功率高速發電機
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永磁高速電機定義、應用、關鍵技術、發展現狀

發布日期:2022-03-21 作者: 點擊:

      一、永磁高速電機簡介

  高速電機通常指轉速超過10000r/min的電機。高速電機體積小、可與高速負載直接相連、省去傳統的機械增速裝置、減小系統噪音和提高系統傳動效率。目前成功實現高速化的主要有感應電機、永磁電機、開關磁阻電機。

  高速電機的主要特點是轉子速度高、定子繞組電流和鐵心中的磁通頻率高、功率密度和損耗密度大。這些特點決定了高速電機具有不同于常速電機的關鍵技術與設計方法,設計和制造難度往往成倍大于普通速電機。

永磁高速電機

  高速電機的應用領域:

  (1)高速電機在空調或冰箱的離心式壓縮機等各種場合得到應用。

  (2)隨著汽車工業混合動力汽車的發展,體積小,重量輕的高速發電機將會得到充分的重視,并在混合動力汽車,航空,船舶等領域具有良好的應用前景。

  (3)由燃氣輪機驅動的高速發電機體積小,具有較高的機動性,可用于一些重要設施的備用電源,也可作為獨立電源或小型電站,彌補集中式供電的不足,具有重要的實用價值。

  高速電機的關鍵技術

  高速、高速的應用前景廣闊但同時給電機帶來了高的挑戰,我們將這些問題合并同類項后發現有六大類。分別是散熱、選型、轉子結構、振動噪音、設計、軸承。

  二、高速電機國內外發展現狀

  1、高速感應電機

  感應電機轉子結構簡單、轉動慣量低,并且能夠在高溫和高速的條件下長時間運行,因此感應電機在高速領域應用比較廣泛。

  國內的研究相對落后,其中沈陽工業大學、重慶德馬電機、海軍工程大學、浙江大學等研究單位對高速感應電機開展了許多研究工作。

  重慶德馬電機研制了100kW、25000r/min高速感應電機。沈陽工業大學對功率為280kW、轉速為12000r/min,線速度為132m/s,采用普通疊片結構的高速感應電機進行了相關研究。海軍工程大學對2.5MW的高速感應電機開展了相關研究等等。

永磁高速電機

  2、高速永磁電機

  永磁電機由于其效率和功率因數高及轉速范圍大等優點,在高速應用領域備受青睞。相對于外轉子永磁電機,內轉子永磁電機具有轉子半徑小及可靠性強的優點,成為高速電機首,選。

  目前,國內外高速永磁電機中,功率大的高速永磁電機,是美國研究的,功率為8MW,轉速15000r/min,為面貼式永磁轉子,保護套采用的是碳纖維,冷卻系統采用風冷水冷結合的方式,用于與燃氣輪機匹配的高速電機。

  國內對高速永磁電機的研究主要集中在浙江大學、沈陽工業大學、哈爾濱理工大學、哈爾濱工業大學、西安交通大學、南京航空航天電機、東南大學、北京航空航天大學、江蘇大學、北京交通大學、廣東工業大學、南車株洲電機有限公司等。

  他們對高速電機的設計特點、損耗特性、轉子強度與剛度計算以及冷卻系統設計與溫升計算等方面開展了相關的研究工作,并制作了不同功率等級和轉速的高速樣機。

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