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高频化亮点突显,非晶电机不再是“鸡肋”

2015-12-18 09:59:09     来源:微电机世界网     作者:何秋芳    

【哔哥哔特导读】非晶电机的优异磁特性与电机优化设计的结合使非晶电机具有高功率密度,虽然非晶电机不能替代所有的电机领域,但是它在航空、军事、新能源汽车等高频高速电机领域有非常大的优势,性能得到改进又有政策的扶持,非晶电机将不再是“鸡肋”。

前段时间,由非晶节能材料产业技术创新战略联盟主办的非晶电机高端研讨会成功举办,而且国家“十三五”发展规划也将特种非晶电机列入了重点项目,这些都让非晶电机重新走进了大众的视野。

非晶是指物质急速冷却时,因来不及结晶而在室温或低温保留液态原子无序排列的凝聚状态,非晶电机就是采用非晶材料为定子铁芯的电机。

非晶电机

此前,业界对非晶电机的印象大多停留在非晶材料性能突出,在电机发展尚不成熟的阶段,非晶电机成了食之无味弃之可惜的“鸡肋”。确实,非晶电机长期以来都存在核心技术不成熟、配套应用技术不成熟、产学研结合不紧密、专业技术人才培养欠缺、企业数量少,规模小、自主创新能力薄弱、销售渠道不够丰富等让众多消费者望而却步的缺陷,这些问题没有解决,非晶电机的推广自然也无从谈起。

但近年来,电机高频化趋势明显,新能源汽车电机也需要处于高频的工作状态,而非晶材料具有高导特性,这种特性使非晶电机的高频化获得了很大的成功。业界的计算和实践性能测试都表明,当非晶电机工作频率范围增加3倍的时候,其功率的扭矩力度将会增加2倍,也就是说,使用非晶材料的电机功率将会得到有效的提高。

另外,非晶电机很容易实现电机的多极结构,其效率比传统电机高,特别是在高频场合,非晶电机的运行效率可以高出5%以上。譬如在新能源汽车高频运行的过程中,使用永磁电机系统的效率最多只能达到90%,而非晶电机可以达到95%以上,节能效果明显。除此之外,非晶材料具有低损耗的特性,电机铁耗比传统硅,钢片电机要小得多,只相当于普通硅钢片的八分之一到十分之一,且频率越高趋势越明显。

再者,非晶电机采用的轴向磁场,特别适用于新能源汽车,因为新能源汽车电机通常都会处于高频的工作状态,电机的损耗没有办法控制,如果像以前普通的矽钢片的多极结构,在高频的工作状态下电机的损耗会非常大,而使用非晶电机就可以解决这个问题。非晶电机轴向磁场电机结构适用于大批量自动化生产,未来非晶电机的材料将会变得与硅钢片一样,大批量生产之后就能够降低成本。

非晶电机的优异磁特性与电机优化设计的结合使非晶电机具有高功率密度,虽然非晶电机不能替代所有的电机领域,但是它在航空、军事、新能源汽车等高频高速电机领域有非常大的优势,性能得到改进又有政策的扶持,非晶电机将不再是“鸡肋”。

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