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(6)其他领域包括武装装备、机器人、宇航等微特电机。这些使用领域选用各类电机,品种规格繁多,如美国军用微特电机有5000多个品种,年生产量只有300万台。随着机器人、宇航事业的发展,对微特电机的需求量将增加,要求也提高。这些领域的伺服驱动类电机也向永磁无刷电机发展,如美国研制和生产军用、宇航用微特电机骨干单位科尔摩根公司,有两个永磁交流伺服电动机系列,M系列有5个机座号,47个品种,功率从0.54~15.7kW,转速从900~1200r/min,连续转矩从0.89~115N·m,峰值转矩2.41~326.8N·m;MT系列有4个机座号,24个品种,功率从0.231~6.7kW,转速从1500~6000r/min,连续转矩从0.44~46.8N·m,峰值转矩从1.25~115.4N·m。MT系列产品比M系列产品体积更小,效率更高,转动惯量更小,接线插头可旋转,进一步提高武器装备的快速性、小型化、可靠性和可维性,满足武品装备伺服控制系统的要求,广泛用于雷达、宇航等领域。美国已将永磁无刷电机用于装甲车作为驱动源,代替有刷直流电机,提高了装甲车性能。德国西门子公司和芬兰ABB公司生产的额定功率3820kW,额定电压2800V,额定转速135r/min的电机使用在豪华游轮、破冰船、工程船等吊舱式推进器,现正在推广到潜艇,替代有刷直流电动机,提高潜艇性能。
3. 相关行业的技术进步为永磁无刷电机发展提供了基础
永磁无刷电机是集新型永磁材料、电力电子、集成电路、计算机及电机技术于一体的产品,相关行业技术发展,是永磁无刷电机发展的基础。80年代初钕铁硼稀土永磁材料的出现及高速发展,为永磁无刷电机提供高剩磁感应强度、高矫顽力、高磁能积的永磁体,对其温度系数大,居里点低,容易氧化生锈的不足,不断在改进提高,现钕铁硼永磁材料最高工作温度可达180℃,一般也可达到150℃,通过涂覆处理解决氧化生锈问题。永磁无刷电机大部分采用粘结或烧结钕铁硼,钕铁硼永磁材料2005年全球产量将达到2.3万吨,我国生产1.4万吨,预计2010年全球产量将达到9万吨,我国生产5万吨。随着电力电子技术和产品一代一代更新,半导体开关器件性能不断提高,容量不断增大,成本不断降低。大规模集成电路和计算机技术的快速发展,现已有不少电机专用集成块,近几年出现专门用于电机控制的高性能、低价位的数字信号处理器DSP、集成电路和计算机技术快速发展对永磁无刷电机控制技术起到有力的推动作用,为永磁无刷电机发展提供了基础。
二 我国应重视永磁无刷电机的 研究、开发和产业化
(1)我国改革开放后,经济得到了迅速发展,但是,是高消耗的粗放型经济发展,我国提出了“十一五”期末单位国内总产值能源消耗降低20%左右的目标,也提出了建设节约型社会,国家发改委编制的中期能源节约规划中将永磁电机作为节能推广产品,因为电力的60%左右消耗在电机上。因此我们应该积极加速各类永磁无刷电机的研究、开发和产业化。
(2)我国是稀土材料储藏大国,我们理应加强稀土永磁材料的应用研究,提高稀土材料的性能。
(3)我国除有稀土永磁材料丰富的优势外,还有永磁无刷电机人才资源,政府应制定相应地优惠政策,实现政府推动下的产学研的联合,充分发挥各方面人才优势,进行联合开发、联合攻关,实现产业化,打造出有自主知识产权的各类永磁无刷电机品牌。
(4)我国使用的精密永磁交流伺服驱动控制系统绝大部分依整进口,据不完全统计每年进口费用2亿美元左右,我们有责任迅速实现各类永磁无刷电机产业化,形成真正的商品,替代进口,改变依赖进口的局面,使我国不仅是微特电机生产大国,又是微特电机技术强国。
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