稀土永磁电机防失磁技术探究.pptx

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1、1目目 录录1 1 低碳经济和信息化促进低碳经济和信息化促进 稀土永磁电机大发展稀土永磁电机大发展2 2 我国稀土永磁超常发展我国稀土永磁超常发展3 3 稀土永磁电机防失磁技术稀土永磁电机防失磁技术第1页/共22页2靠电流产生稀土永磁产生效率低效率低效率低效率低功率因数低功率因数低功率因数低功率因数低可靠性低可靠性低可靠性低可靠性低高效、高功率因数高效、高功率因数高效、高功率因数高效、高功率因数结构简单、运行可靠结构简单、运行可靠结构简单、运行可靠结构简单、运行可靠体积小、重量轻体积小、重量轻体积小、重量轻体积小、重量轻形状和尺寸灵活多样形状和尺寸灵活多样形状和尺寸灵活多样形状和尺寸灵活多样电

2、电 机机 磁磁 场场反应快，动态性能好反应快，动态性能好反应快，动态性能好反应快，动态性能好1 1 低碳经济和信息化促进低碳经济和信息化促进 稀土永磁电机大发展稀土永磁电机大发展第2页/共22页3稀 土 永 磁 电 机 与电力电子技术、现代控制技术等先进技术相结合 可以部分替代传统的电励磁电机 可以实现电励磁电机所难以达到的高性能 1 1 低碳经济和信息化促进低碳经济和信息化促进 稀土永磁电机大发展稀土永磁电机大发展第3页/共22页41 1 低碳经济和信息化促进低碳经济和信息化促进 稀土永磁电机大发展稀土永磁电机大发展低碳经济：低碳经济：可再生能源：永磁风力发电机可再生能源：永磁风力发电机 节

3、能减排：超高效永磁电动机节能减排：超高效永磁电动机 调速高效永磁电动机调速高效永磁电动机 替代能源：电动车用永磁电机替代能源：电动车用永磁电机 轨道交通用电动机轨道交通用电动机信息化：信息化：交流永磁伺服电动机交流永磁伺服电动机 特种永磁电机特种永磁电机第4页/共22页5稀土永磁电机的发展方向大功率化 高性能化 微型化、轻量化 小 型 大 型 功 率体 积重 量几mW 直径0.8mm、长1.2mm 几十 MW 直径12m 一百多吨 转 速几小时1转 每分钟几十万转 1 1 低碳经济和信息化促进低碳经济和信息化促进 稀土永磁电机大发展稀土永磁电机大发展第5页/共22页6应用场合遍及计算机、工程装

4、备、交通运输、风力发电、家用电器、医疗设备、航空、航海、航天、兵器等各个领域，显示出了强大生命力。电机结构也不再局限于传统的径向磁通结构，出现了无铁心、轴向磁通、横向磁通、直线、双定子、双转子等新型结构。1 1 低碳经济和信息化促进低碳经济和信息化促进 稀土永磁电机大发展稀土永磁电机大发展第6页/共22页7目目 录录1 1 低碳经济和信息化促进低碳经济和信息化促进 稀土永磁电机大发展稀土永磁电机大发展2 2 我国稀土永磁超常发展我国稀土永磁超常发展3 3 稀土永磁电机防失磁技术稀土永磁电机防失磁技术第7页/共22页82 2 我国稀土永磁超常发展我国稀土永磁超常发展2.1 2.1 2.1 2.1

5、 我国稀土资源非常丰富我国稀土资源非常丰富我国稀土资源非常丰富我国稀土资源非常丰富品种全、质量高、得天独厚！品种全、质量高、得天独厚！品种全、质量高、得天独厚！品种全、质量高、得天独厚！20052005年世界稀土资源分布状况年世界稀土资源分布状况第8页/共22页92.2 2.2 2.2 2.2 我国钕铁硼永磁产量占绝对优势我国钕铁硼永磁产量占绝对优势我国钕铁硼永磁产量占绝对优势我国钕铁硼永磁产量占绝对优势2 2 我国稀土永磁超常发展我国稀土永磁超常发展全球烧结钕铁硼磁体产量增长图（19842008年）全球粘结钕铁硼磁体产量增长图 （19972007年）第9页/共22页102.2 2.2 2.2

6、 2.2 我国钕铁硼永磁产量占绝对优势我国钕铁硼永磁产量占绝对优势我国钕铁硼永磁产量占绝对优势我国钕铁硼永磁产量占绝对优势2 2 我国稀土永磁超常发展我国稀土永磁超常发展19961996年年20082008年年烧结钕铁硼产量分布烧结钕铁硼产量分布第10页/共22页112 2 我国稀土永磁超常发展我国稀土永磁超常发展2.2 2.2 2.2 2.2 我国钕铁硼永磁产量占绝对优势我国钕铁硼永磁产量占绝对优势我国钕铁硼永磁产量占绝对优势我国钕铁硼永磁产量占绝对优势 20082008年年，全全球球烧烧结结钕钕铁铁硼硼产产量量为为5840058400吨吨左左右右，中中国国的的产产量量为为460004600

7、0吨吨，占占世世界界总总产产量量的的78.878.8，20092009年年中中国国继继续续保保持持稳稳定定的的增增长长态态势势，产产量量为为5200052000吨左右，全球产量有所下降。吨左右，全球产量有所下降。20072007年年，全全球球粘粘结结钕钕铁铁硼硼产产量量为为51005100吨吨，中中国国的产量约为的产量约为30003000吨。吨。第11页/共22页12目目 录录1 1 低碳经济和信息化促进低碳经济和信息化促进 稀土永磁电机大发展稀土永磁电机大发展2 2 我国稀土永磁超常发展我国稀土永磁超常发展3 3 稀土永磁电机防失磁技术稀土永磁电机防失磁技术第12页/共22页13 3 3 稀

8、土永磁电机防失磁技术稀土永磁电机防失磁技术 电机在弱磁调速、起动、反向、突然短路等情况下，会有很大的去磁电流，在电机内产生退磁磁场，使永磁体的工作点急剧下降。钕铁硼永磁在高温时的退磁曲线不是直线，如果最大去磁工作点低于永磁体退磁曲线的拐点,永磁体将会发生整体失磁(或局部失磁)。3.1 3.1 3.1 3.1 钕铁硼永磁在最高工作温度时退磁曲线为直线或钕铁硼永磁在最高工作温度时退磁曲线为直线或钕铁硼永磁在最高工作温度时退磁曲线为直线或钕铁硼永磁在最高工作温度时退磁曲线为直线或 其拐点低于某值（其拐点低于某值（其拐点低于某值（其拐点低于某值（如如如如0.1T0.1T）第13页/共22页14 对对于

9、于钕钕铁铁硼硼永永磁磁风风力力发发电电机机，在在最最大大电电流流时时永永磁磁体体的的工工作作点点必必须须高高于于最最高高工工作作温温度度时时退退磁磁曲曲线线的的拐拐点点,这这有有别别于于传传统统的设计理论与计算方法。的设计理论与计算方法。3.2 3.2 3.2 3.2 设计时必须使最高工作温度时最大去磁工作点设计时必须使最高工作温度时最大去磁工作点设计时必须使最高工作温度时最大去磁工作点设计时必须使最高工作温度时最大去磁工作点高于拐点高于拐点高于拐点高于拐点3 3 稀土永磁电机防失磁技术稀土永磁电机防失磁技术第14页/共22页153 3 稀土永磁电机防失磁技术稀土永磁电机防失磁技术 用用传传统

10、统的的计计算算方方法法计计算算的的最最大大退退磁磁工工作作点点是是平平均均值值，不不能能反反映不同位置的实际工作点。映不同位置的实际工作点。为为了了解解决决这这个个问问题题，需需要要用用有有限限元元法法计计算算最最大大退退磁磁情情况况下下各各局局部工作点。部工作点。电机局部工作点分布曲线电机局部工作点分布曲线3.2 3.2 3.2 3.2 设计时必须使最高工作温度时最大去磁工作点设计时必须使最高工作温度时最大去磁工作点设计时必须使最高工作温度时最大去磁工作点设计时必须使最高工作温度时最大去磁工作点 高于拐点高于拐点高于拐点高于拐点第15页/共22页16 3.3 3.3 3.3 3.3 钕铁硼永

11、磁电机防失磁设计准则钕铁硼永磁电机防失磁设计准则钕铁硼永磁电机防失磁设计准则钕铁硼永磁电机防失磁设计准则最大去磁状态发生在起动、过载、突然短路、弱磁调速等过程中某台电机突然短路电流气隙磁密的分布图永磁体工作点的分布图3 3 稀土永磁电机防失磁技术稀土永磁电机防失磁技术第16页/共22页173 3 稀土永磁电机防失磁技术稀土永磁电机防失磁技术3.4 3.4 3.4 3.4 提高抗去磁能力的永磁体结构提高抗去磁能力的永磁体结构提高抗去磁能力的永磁体结构提高抗去磁能力的永磁体结构第17页/共22页183 3 稀土永磁电机防失磁技术稀土永磁电机防失磁技术失重参数 HAST标准：温度130，相对湿度95

12、，压力0.26Mpa，480小时，最大失重不超过3.0mg/2 十二五规划要求达到1.0mg/2 3.5 3.5 3.5 3.5 抗腐蚀性能抗腐蚀性能抗腐蚀性能抗腐蚀性能第18页/共22页19 钕铁硼磁体性能一致性要求：1.不同交货批次全部产品磁体，磁通最大性能差小于3.0 2.相同交货批次全部产品磁体，磁通最大性能差小于2.0 3.差值呈正态分布 3.6 3.6 3.6 3.6 对永磁材料性能的其它要求对永磁材料性能的其它要求对永磁材料性能的其它要求对永磁材料性能的其它要求3 3 稀土永磁电机防失磁技术稀土永磁电机防失磁技术第19页/共22页203 3 稀土永磁电机防失磁技术稀土永磁电机防失磁技术 风电用SH级钕铁硼磁体温度系数要求：1.剩磁（Br）的温度系数：优于0.11/k（20-150）2.内禀矫顽力（HCJ）的温度系数：优于-0.55/k（20-150）3.平均不可逆磁通损失率0.5，单磁体 最大不可逆磁通损失率1.0。3.6 3.6 3.6 3.6 对永磁材料性能的其它要求对永磁材料性能的其它要求对永磁材料性能的其它要求对永磁材料性能的其它要求第20页/共22页21谢 谢!第21页/共22页22感谢您的观看！第22页/共22页