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永磁同步电机的发展基础

① 高性能稀土永磁材料的应用
稀土永磁材料经历了SmCo5、Sm2Co17、Nd2Fe14B   三个阶段。现在以钕铁硼为代表的永磁材料因其在磁学性能上表现优异成为应用较广泛的一类稀土永磁材料。永磁材料的发展带动了永磁电机的发展。

与传统的电励磁三相感应电机相比，永磁体替代了电激磁磁较，玻璃钢风机直连永磁电机，简化了结构，消除了转子的滑环、电刷，实现了无刷结构，缩小了转子体积。这使得电机的功率密度、转矩密度和工作效率提高，且使电机体积变小，质量减轻，使其应用领域进一步扩大，促使电动机向更大功率方向发展。

② 新型控制理论的应用
近年来，控制算法发展很快，其中，矢量控制算法从原理上解决了交流电机的驱动策略问题，使得交流电机具有良好的控制性能。直接转矩控制的出现使控制结构更加简单，以及具有对参数变化电路棒性能强和转矩动态响应速度快的特点。间接转矩控制技术解决了直接转矩在低速时转矩脉动大的问题，提高了电动机的转速和控制精度。

③ 高性能电力电子器件和处理器的应用
现代电力电子技术是信息产业与传统产业间重要的接口，是弱电与被控强电之间的桥梁。电力电子技术的发展使驱动控制策略得以实现。

从政策上看，“十三五规划”提出新能源汽车驱动电机的峰值功率密度要达到 4kw/kg，而且是产品级，从整个行业看，国内目前产品级在 3.2-3.3kW/kg，所以还有 30%的提升空间。经过对企业的调研以及和*的沟通，一致认为要实现功率密度的提升，必须采用“扁线电机”技术，即产业界已经就“扁线电机”趋势形成共识，根本原因还是在于扁线技术潜力巨大。所以扁线已经是一个绕不开的技术路线，确定性较强。 

经过和*的交流，我们发现扁线还没大规模产业化的根本在“风险”，主要来自以下方面：
一，工艺变化大，缺少成功经验。圆线，相对来说比较成熟，有传统工业电机的经验可以借用。扁线，它的整个工艺和圆线有比较大的不同。比如说，圆线一般是先绕好线，然后把线装到槽里，而扁线一般需要先把线做成一定的形状，然后把线插到铁芯里，然后还要经过扭头、焊接、绝缘处理等。这些工艺和以前的工艺有很大的不同。

*二，**限制。圆线电机是一种很古老的产品，几十年以来基本做法没变。而扁线相对来说是比较新的产品，从有这个构想到目前为止也才十几年的时间。国际车企和电机企业走得比较靠前，他们有一些**对我们构成了限制。
*三，设备限制。做圆线电机，可以买到很多进口设备，甩干直连永磁电机，但是国产设备价钱也很便宜，而且性能也不差。但是，做扁线电机，国内的设备供应商并不成熟，而进口产线的价格贵，同时进口设备在供应的反应速度上相对较慢。比如，订一套国内的电机产线半年或是八个月就能到货。订一条进口的产线谈判可能需要半年，到货还要一年。

永磁同步电机应用于设备动力是近十年来的事，目前常见到有加装有位置编码器的数控铣床、车床上用的伺服电机，以及注塑机上用的永磁同步电机。

永磁同步电机需要配套变频控制器，它和普通矢量变频器不一样，是直流变频技术，采用诸如模控制理论、自适应技术、闭环控制技术等无霍尔直流无刷电机控制的新技术，可以以恒功率、恒转速、恒扭矩等工作方式工作，具有响应速度快，控制精的特点，吉林直连永磁电机，它在整个功率负载段输出功率曲线都平坦，电机效率方面的全段也都是高效率，直连永磁电机的好处，这些都是其他电机所望尘莫及的。

永磁同步电机具有高效率，和一般常用功率的异步电机相比，效率要高很多，比单相异步电机效率高15-20%（永磁同步电机带变频控制器损耗），比三相异步电机的效率要高7-10%，如果三相异步电机也配用变频控制的话，相比效率就要高11-15%。泵的效率除泵体结构的特性外，主要是电机的效率，用了高效的电机作泵动力，泵的机组效率就高了。泵体一般效率是在50-70%，如果选用效率比异步电机高10%的永磁同步电机，那泵的机组效率就能提高5-7%。