湖南永磁同步电机的发展和永磁材料的发展息息相关。新式永磁材料的呈现大大促进了永磁同步电机的发展。二十世纪八十年代钕铁硼稀土永磁材料面世,由于钕资源丰富,以廉价的铁取代昂贵的钴,价格相对低价。钕铁硼稀土永磁材料磁性能好,很大地推动了永磁同步电机的开发。
发展成果
我国十分重视钕铁硼永磁电机的研究开发,并排入了国家“863”攻关计划。通过多年的研究开发,取得了丰硕成果,开发了5种类型22个典型标准的高性能永磁同步电机样机。
1)3种典型标准的高效、高起动转矩永磁同步电动机样机,成功地解决了起动转矩高、节能效果好、高温不退磁和成本合理这4项互相制约的对立。表1给出了我国开发的用于油田抽油机的37kW稀土永磁同步电机与感应电动机的性能比较。表2给出了我国新近开发的用于风机、泵类作业中功率为1120kW的稀土永磁同步电动机与感应电动机和电励磁同步电动机的性能对比。
2)化纤机械用高效高牵入同步钕铁硼永磁同步电动机(6个标准)。与现有电机相比,所:开发电机的功率因数、功率和最大转矩倍数都有不同程度的提高,失步转矩是原有的3.59倍,牵转矩提高了3倍。
3)机床主轴用7.5kW高恒功率调速比钕铁硼永磁同步电动机和驱动系统。开发的永磁同步电动机调速系统的调速范围为0.4r/rain~9000r/min(国内同标准的主轴感应电动机的调速规模仅为8r/min~8000r/re_in),恒功率调速比达到1:6。
4)电动汽车用永磁同步电动机和驱动系统。开发的7.5kW轻微型电动客车用永磁同步电动机系统,电机分量为45kg,磁体用量为0.92kg,额外转速为3000r/min,最高转速5500r/min。样机系统全体额外功率达89.1%,1h继续转矩密度为0.74N·m/kg(风冷),15min继续转矩密度为1.123N·m/kg(日本AISIMAW样机,1h继续转矩密度为0.78N·m/kg)(油冷),15min继续转矩密度为1.178N·m/kg。
5)高起动性能钕铁硼永磁起动机电机(4个标准样机)。所开发的电机把本来永磁磁极的一部分换为廉价的软铁辅助磁极,节约钕铁硼永磁材料约30%。