重大项目“钕铁硼电机应用产品开发”(863-Z37-03)增补 项目。该电机经北京重型电机厂试验，启动性能、电机效 率、功率因数、过载倍数等各项指标都达到预期的良好效 果。通过在首钢动力厂二供水车间9泵站方坯二冷系统2# 机(47D)号泵位运行，各项主要指标(效率、功率因数、起 动、过载)远超过被替代的原JS138-4300KW异步电机，节 电效果显著。目前，该电机是国内运行的最大高压永磁电 机，而且各项技术指标都超过以往，尤其在中大型永磁电 机里的节电率方面体现了较高的水平。
技术讲课
时间：2016.12.18 地点：电机班组室 讲课人：鲍安平 讲课内容：三相永磁同步电动机相关知识
永磁同步电机的发展概况
• 国内外对开发高效电动机都很重视。各国学者和研究人员 都纷纷致力于高磁场永磁材料，永磁式电动机及其驱动系 统的理论和应用研究,取得了卓有成效的研究和开发成果。 随着永磁材料工艺的进步和电子电力技术的发展，永磁同 步电动机逐渐克服技术难点，逐步占领市场。永磁同步电 动机与异步电机比较，有效率高、功率因数接近1、体积 小、节能等优势。在当今强调节约、绿色概念的社会，节 能和节约材料的永磁同步电机已经在国外蓬勃发展，而在 国内电机行业也以惊人的速度在发展。
永磁同步电机的发展
• 目前，在我国包括微型特种电机，中小型电动机和大型发 电机在内的各类电机都可以采用永磁同步电机。例如，它 可适用于汽车、仪表、钟表、计算机外围设备、航空设备、 音像设备等。特别“八五”期间，我国不少专业研究单位 和工矿企业在调整产品结构，提高产品质量，加速技术开 发和全面实现产品国产化的主导思想基础上，大力开展了 永磁同步电动机及其驱动系统的实用性的应用研究，取得 了相应的开发性成果。随着国民经济和科学技术的发展， 特别是高新技术的迅速发展，对电机产品的性能和品种提 出了许多的新的要求。从而也为电机产品获得了更大的发 展空间。我国许多高校和科研单位自上世纪80年代开始就 纷纷开始进行高效率同步电动机的研制，取得了明显的节 能效果，0. 8kW 纺织专用永磁同步电动机，效率高达91%。 我国已批量生产数控机床用的稀土永磁直流无刷电动机调 速比高达l: 100000。在我国，1990年生产的各类永磁微型 特种电机近7000万台，约占我国微特电机总产量的70%.
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永磁同步电机的发展概况
• 自20世纪80年代开始，我国学者和研究人员都纷纷致力于 高磁场永磁材料，永磁式电动机及其驱动系统的理论和应 用研究，并取得了卓有成效的研究和开发成果。国内在高 效永磁电机的研究开发方面做了大量的工作，先后有沈阳 工业大学、西北工业大学、华中理工大学、清华大学、上 海电器科学研究所等相继进行高效永磁电机研制开发，取 得许多成果。特别是0.8KW纺织专用永磁同步电动机，效 率高达91%，功率因数高于0.95，节电率高达10%以上，批 量生产后获得用户好评。我国已开发的容量较大的有上海 电机厂开发的110KW和北京重型电机厂开发的250KW高效钕 铁硼永磁同步电动机。首钢机电有限公司电机厂与沈阳工 业大学工程院院士唐任远教授合作，历时２年共同研制开 发了TYX300-4300KW稀土永磁电机,此项目是国家高技术研 究发展(863)计划
稀土永磁材料
• 近几年来，钕铁硼永磁材料的磁性能大幅度高， 热稳定性和抗腐蚀性也有了较大的进展，价格也 相对有所减低，国内外都出现一个新的应用高潮。 我国稀土资源丰富，稀土储存量为世界其他各国 存量之和的4倍，稀土矿石和钕铁硼永磁烧结的 产量已居世界前列。充分发挥我国稀土资源丰富 的优势，大力研究和推广应用稀土永磁电机，具 有重要的意义。
永磁同步电动机的发展
• 异步起动永磁同步电动机是近年来发展较快的一种永磁同 步电机。自20世纪80年代后期起,国内外都有大量学者从 事这方面的研究工作。并已将其用于工业生产,经过近10 年的发展,尤其是高性能永磁材料钕铁硼的广泛应用,由于 其转子损耗下降,电枢激磁电流减小,效率高,在小功率到 中等功率场合,有替代鼠笼转子异步电机的趋势。同时,对 异步起动永磁同步电动机的研究又具有一定的学术价值, 它融合了异步电机与永磁电机的特性。因而,近年来科研 人员在结构设计(尤其是转子结构设计)、参数计算、性能 分析等方面都做了大量的工作,取得了一定的成绩。本文 从异步起动永磁同步电动机的转子结构设计、电机原理设 计及性能分析几方面综述国内外异步起动永磁同步电机的 发展现状及今后主要的研究方向。
永磁性材料简述
• 永磁电机的性能、设计制造特点和应用范 围都与永磁材料的性能密切相关。永磁材 料种类众多，性能差别很大，只有全面了 解后才能做到设计合理，使用得当。因此， 在研究永磁电机之前，首先从设计制造永 磁电机的材料需要出发，扼要介绍电机中 最常用的几种主要永磁材料。
稀土永磁材料
• 稀土永磁体的磁能积比电磁铁高得多，其 磁能量密度已接近超导装置的水平。它的 主要用途是用于同步或无刷直流电机。将 磁体放入感应电机的转子内，其电机具有 很高的效率和功率因数，可作为同步电机 使用，也可以作为速度、转矩和效率可控 的直流无刷电机使用。现在许多型号的电 机，都有自己的功能和用途。在工业先进 的国家，使用永磁体占20%左右，我们国 家刚刚起步，稀土永磁电机的应用，主要 取决于磁体的价格。
稀土永磁材料
• 在永磁电机产品结构方面，铝镍钴和铁氧体永磁几乎各占 一半市场，钕铁硼永磁材料则以优异的磁性能得到迅速发 展。铁氧体永磁以廉价的优势占据低档电机的市场。铝镍 钴应用市场所占有的比例将相对减少，现有的大部分将被 钕铁硼取代。但由于铝镍钴温度稳定性高，在高精度测速 电机等信号类型微电机中仍然会占有一席之地。 • 永磁同步电动机由于取消了励磁绕组、集电环和励柜， 与普通电励磁同步电动机相比，不仅提高了可靠性和维护 性，其效率也有了较大提高；与异步电动机相比，不但效 率提高，功率因数也大大改善。因此，研制中型高效稀土 永磁同步电动机替代普通异步电动机和电励磁同步电动机， 可改变目前我国电能浪费严重的现状，带来可观的节能效 果和显著的经济社会效益。