1、 6 6、當(dāng)前電機(jī)的發(fā)展趨勢、當(dāng)前電機(jī)的發(fā)展趨勢 小組成員：小組成員： 指導(dǎo)老師：指導(dǎo)老師： 孫強(qiáng)孫強(qiáng) 完成時間：完成時間： 2014 2014年年1212月月2929日日 我國電機(jī)的發(fā)展和生產(chǎn)起步較晚，但發(fā)展迅速。中國大功率電機(jī)的生產(chǎn)和應(yīng)用可以追溯到文革時期，驅(qū)動電路所有半導(dǎo)體器件都完全是國產(chǎn)化，中等耐壓的大功率半導(dǎo)體器件也已完全實現(xiàn)國產(chǎn)化。改革開放后，我國的電機(jī)發(fā)展迎來高潮。改革開放初期，步進(jìn)電機(jī)的細(xì)分控制國內(nèi)已經(jīng)基本掌握：對于直線電機(jī)的研究雖然取得了一些成績，但與國外水平相差較大。直到90年代，我國大功率電機(jī)在重工業(yè)上的廣泛使用才標(biāo)志著技術(shù)的相對成熟。我國電機(jī)的發(fā)展史：小功率電機(jī)產(chǎn)業(yè)經(jīng)過

2、五十多年的發(fā)展，特別是改革開放以來的快速發(fā)展，也取得了長足的進(jìn)步。總的來講，小功率電機(jī)產(chǎn)業(yè)在我國可分為兩個發(fā)展階段：第一階段：順應(yīng)我國家電業(yè)的發(fā)展需要，應(yīng)用于家電產(chǎn)業(yè)，國內(nèi)企業(yè)通過技術(shù)引進(jìn)，設(shè)備引進(jìn)吸收逐步縮小同發(fā)達(dá)國家的差距，部分產(chǎn)品已經(jīng)達(dá)到國際先進(jìn)水平，也形成了一些具有廣泛市場知名度的產(chǎn)品品牌；第二階段：伴隨汽車工業(yè)的快速發(fā)展，車用小功率電機(jī)需求量的增加也帶動了永磁直流和無刷直流電機(jī)的發(fā)展。 1 .1 .交流異步電機(jī)發(fā)展趨勢交流異步電機(jī)發(fā)展趨勢1.1 大功率電機(jī)趨于低壓化和小型化 高壓電機(jī)制造成本高，使用維護(hù)及配套設(shè)施要求高；在需要使用變頻調(diào)速節(jié)能的場合，因高壓變頻器價格相對低壓變頻器要高

3、很多，使其應(yīng)用受到限制；此外，相同功率電機(jī)的效率，低壓電機(jī)也明顯高于高壓電機(jī)。因此，迫切需要開發(fā)低壓大功率電機(jī)以滿足市場需求，填補(bǔ)我國在這一領(lǐng)域的空白。中大型電機(jī)小型化、中型電機(jī)采用全散熱筋結(jié)構(gòu)、散嵌繞組替代成型繞組等一直是中小型電機(jī)領(lǐng)域研究的重點(diǎn)，也是國家電機(jī)工業(yè)制造水平的標(biāo)志。1.2 高效電機(jī)代替普通電機(jī) 在我國現(xiàn)有的產(chǎn)品規(guī)格中，雖然已經(jīng)有Y3、YX3等新一代電機(jī)產(chǎn)品問世，但Y系列和Y2系列仍占據(jù)著大多數(shù)市場份額，甚至還有一些企業(yè)在生產(chǎn)JO2等老系列產(chǎn)品。隨著我國電機(jī)產(chǎn)品出口量的逐漸增加，越來越多的企業(yè)面臨出口高效電機(jī)的競爭，這也迫使國內(nèi)用戶更加重視電機(jī)效率。1.3 電機(jī)配套設(shè)備簡單化 在

4、電機(jī)的速度控制中，當(dāng)出現(xiàn)轉(zhuǎn)速要求大大超過或遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于工頻同步轉(zhuǎn)速時，電機(jī)通常會配套使用增速器或減速器等設(shè)備以滿足用戶的需求。現(xiàn)在越來越多的用戶希望電機(jī)制造廠家能夠在電機(jī)設(shè)計時直接滿足這些要求。這就對電機(jī)設(shè)計技術(shù)以及配套使用的零部件提出了新的要求。1.4 電機(jī)與控制器一體化 國外一些廠家已可以直接向客戶提供電機(jī)與控制器一體化產(chǎn)品，國內(nèi)則剛開始開展此方面工作。目前對電機(jī)與一體化后的性能要求越來越高：原來只需滿足啟動、運(yùn)行、調(diào)速、停止等簡單工作，現(xiàn)又增加運(yùn)行保護(hù)、無線監(jiān)控等要求。1.5 電機(jī)設(shè)計模塊化 隨著用戶要求的不斷增多，電機(jī)品種越來越多，這為電機(jī)設(shè)計技術(shù)的發(fā)展提供了契機(jī)，推動了電機(jī)模塊化設(shè)計能力

5、的提高。電機(jī)的模塊化設(shè)計使電機(jī)可以附加連接不同的零件，但是電機(jī)本身是相同的，并不需要對其進(jìn)行大的改動，從而降低了制造廠的成本。 2. 2.永磁同步電機(jī)發(fā)展趨勢永磁同步電機(jī)發(fā)展趨勢 目前永磁電機(jī)正向大功率化（超高速、高轉(zhuǎn)矩）、多功能化、和微型化方向發(fā)展。2.1 大功率化和超高速化在一定的電機(jī)的體積下，提高電機(jī)的額定功率就必須大幅度提高電機(jī)的轉(zhuǎn)速。稀土永磁電機(jī)不需要勵磁繞組，結(jié)構(gòu)比較簡單，磁場部分沒有發(fā)熱源，不需要冷卻裝置，材料的矯頑力高，氣隙長度可以取較大值，從而使大幅度提高轉(zhuǎn)速成為可能。目前已制出每分鐘二、三萬轉(zhuǎn)的電機(jī)，正在研制每分鐘幾十萬轉(zhuǎn)的電機(jī)。2.2 多功能化1、高溫電動機(jī)和高真空電動機(jī)

6、2、電動汽車用電動機(jī)3、內(nèi)裝逆變器電動機(jī)4、低速大轉(zhuǎn)矩電動機(jī)5、自起動高效永磁同步電動機(jī)2.2 多功能化1、高溫電動機(jī)和高真空電動機(jī)2、電動汽車用電動機(jī)3、內(nèi)裝逆變器電動機(jī)4、低速大轉(zhuǎn)矩電動機(jī)5、自起動高效永磁同步電動機(jī)2.2 多功能化1、高溫電動機(jī)和高真空電動機(jī)2、電動汽車用電動機(jī)3、內(nèi)裝逆變器電動機(jī)4、低速大轉(zhuǎn)矩電動機(jī)5、自起動高效永磁同步電動機(jī)2.3 微型化目前，稀土永磁電機(jī)的單臺容量已超過1000kw，最高轉(zhuǎn)速已超過300 000r/min，最低轉(zhuǎn)速低于0.01r/min，最小電機(jī)的外徑只有0.8mm,長僅為1.2mm。3 3 中小型發(fā)電機(jī)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢中小型發(fā)電機(jī)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

7、中小型發(fā)電機(jī)一般指額定功率在1000kw以下的發(fā)電機(jī)。該類發(fā)電機(jī)安裝簡單、移動方便，可直接與商場、工廠、醫(yī)院、學(xué)校、家庭、辦公室等局部低壓輸配電系統(tǒng)連接，作為常用或備用的動力、照明用交流電源。隨著全球能源供應(yīng)的日趨緊張，未來中小型發(fā)電機(jī)的發(fā)展趨勢是：更大容量、更高效率、發(fā)電過程的環(huán)保性。3.1 燃燒型發(fā)電機(jī)1、往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動發(fā)電機(jī)的大功率化2、小型渦輪發(fā)電機(jī)的高效化3、斯特林發(fā)電機(jī)的微型化3.2 非燃燒型發(fā)電機(jī) 近年來，世界風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)展十分迅速，其容量以每年30%的速度遞增。截至2012年已達(dá)511859mw。市場上最常見的風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)也已開始上市。目前世界上風(fēng)力發(fā)電機(jī)的主要調(diào)節(jié)技術(shù)有定槳距調(diào)節(jié)技術(shù)、變槳距調(diào)節(jié)技術(shù)、主動定槳距調(diào)節(jié)技術(shù)、變速恒頻調(diào)節(jié)技術(shù)等。1、風(fēng)力發(fā)電機(jī)的大型化和海上化2、水輪發(fā)電機(jī)的高壓化3、 納米發(fā)電機(jī)的實用化4 4 電機(jī)控制技