永磁直流電機發(fā)展新趨勢：高效，高速

2020年5月29日，我國標準化管理委員會發(fā)布第13號公告，公布9項強制性國家標準。其中發(fā)布GB 18613-2020《電動機能效限定值及能效等級》，將于2021年6月1日正式實施，這標志著國內(nèi)電機行業(yè)將全面進入IE3高效時代。需要說明的是，IE3級別的高效電機要比普通電機提升4%的能效比，大幅度的提高電機產(chǎn)品的質(zhì)量，同時也增強了我國電機產(chǎn)品在國際市場的競爭力，這對于我國電機產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級有著重大意義。

與此同時，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，超高速與超精度加工已成為現(xiàn)代工業(yè)的主要發(fā)展方向，而電機及其驅(qū)動控制器正是現(xiàn)代加工中心的核心部件。然而普通電機的性能，已經(jīng)難以滿足現(xiàn)代工業(yè)日益增長的需求，因此人們對超高速電機的需求日益劇增。其相較于其他電機，高速永磁電機具有轉(zhuǎn)動慣量小、動態(tài)響應(yīng)快的特點，可以與負載直連等特點。因而可以減弱系統(tǒng)工作噪聲、提升系統(tǒng)控制精度、改善運行可靠性與效率。

超高速電機在工業(yè)領(lǐng)域領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用，其中包括：應(yīng)用于空調(diào)或冰箱的離心式壓縮機、超高速銑削機床、精密磨床等。例如：超高速銑削加工機床采用 10 倍于常規(guī)切削速度對零件進行加工，能夠大幅度提高零件的加工效率、加工精度和表面質(zhì)量，從而降低加工成本。

但是，當(dāng)下高速永磁電機設(shè)計相比于常規(guī)電機也面臨更多問題：高頻電流和磁場變化帶來的損耗增加，在高速永磁電機體積相對較小的情況下散熱更加困難；高速永磁電機的結(jié)構(gòu)強度和機械臨界轉(zhuǎn)速也要重點考慮，特別是永磁體保護套設(shè)計；還有包括高速永磁電機的軸承設(shè)計。目前，高速永磁電機使用較多的是磁懸浮軸承、角接觸陶瓷軸承和空氣懸浮軸承，但軸承的控制技術(shù)和制造工藝技術(shù)都要求非常高。

為此，針對上述問題，2021年在6月17日，第16屆(杭州)電機驅(qū)動與控制技術(shù)研討會將于杭州龍湖皇冠假日酒店正式舉辦。研討會將特邀天津大學(xué)教授王曉遠進行演講。他從研究背景發(fā)展現(xiàn)狀、關(guān)鍵技術(shù)分析、設(shè)計心得及技術(shù)趨勢等方面展開討論。特別考慮高速電機自身特性，分別對其電磁設(shè)計、機械校核、熱管理技術(shù)、多物理場耦合分析、軸承技術(shù)及控制系統(tǒng)匹配等方面進行深入討論。分享多年在高速電機設(shè)計及優(yōu)化中獲取的經(jīng)驗，旨在突破現(xiàn)有高速電機設(shè)計瓶頸，以實現(xiàn)更大功率、超高轉(zhuǎn)速、小型化體積的高效高率密度超高速永磁電機發(fā)展。

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