稀土永磁电机发展与应用_陈进华
稀土永磁电机的开发与应用_孙绪新
SUN Xu-xin, ZHOU Shou-zeng State Key Laboratory for New Advanced Metal Materials, University of Science and
Technology Beijing, Beijing 100083, China
Abstract: China is abundant in rare earth resource and becomes the center of global magnet industry of 21st
稀土永磁同步电动机等。 4.2 车用各类稀土永磁电动机
各类车用(汽车、摩托车、火车)稀土永磁电 动机,是稀土永磁电机的最大市场。据国外统计, 大约有 70%的永磁体用在汽车上。一辆豪华的小 轿车,各种不同用途的电机已达 70 余台之多。表 2[12]列出了国产轿车用永磁电机的基本配置。由于 各种汽车电机要求不同,所选择的永磁材料也不一 样。表 3[12]表示了汽车部件所用永磁体的现状及发 展趋势。从表中可以看出,空调器、风扇、电动窗 等所用电机磁体,从价格角度考虑,将来仍将以铁 氧体占优势。点火线圈、传动装置、传感器等仍然 采用 Sm-Co 系烧结磁体,但从价格考虑将向钕铁 硼烧结永磁发展。
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J Magn Mater Devices Vol 36 No 5
稀土永磁电机应用现状与发展
文 章 编 号 :1 0 0 2 — 6 6 7 3( 2 0 1 3 )0 3 — 0 3 0 — 0 2
稀 土永磁 电机应 用现状与发展
李绿山 . 张博 利
( 1 . 山西 京 宇 天 成 科 技 有 限 公 司 ,山 西 阳 泉 0 4 5 2 0 9 ;2 . 中 国 民航 大学 基 础 实 验 中心 ,天 津 3 0 0 3 0 0 )
0 引 言
电机 是用 磁 场为 媒介 将 机械 能 和 电能 相互 转 换 的 电
磁 装 置 。 在 电 机 内 ,通 常 机 电 能 量 转 换 有 两 种 方 法 ,一
便 于 构成 新 型磁 路 ,当 电机转 速调 整 到 最佳 值 ,可 提 高
功率 质量 比 ( 2 ) 高效 节 能 。稀 土永 磁 电机 是 一种 高 效 节 能产 品 ,
Abs t r a c t: I t d e s c r i be d t h e s t r uc t u r e c ha r a c t e is r ic t , pr e s e nt a pp l i c a t i o n a nd d e v e l o p i ng t r e nd o f t he r a r e —e a r t h PM a t ho me nd a a b r oa d . The n
,L v —S h a h .Z HANG Bo - Li 。
( 1 . S h a n x i j ng i y u Ti a n c h e n g Te c h n o l o g y Co . , L t d . , Ya n g q u a n S h a n x i 0 4 5 2 0 9 ,Ch i n a ; 2 . Ci v i l A v i a t i o n Un i v e r s i t y o f Ch i n a ,Ti a n j i n 3 0 0 3 0 0 ,Ch i n a )
基于稀土的磁性材料在电动车领域的应用前景
基于稀土的磁性材料在电动车领域的应用前景在当今社会,电动车作为一种绿色、高效的交通工具,正逐渐改变着我们的出行方式。
而在电动车的发展过程中,基于稀土的磁性材料发挥着至关重要的作用。
稀土磁性材料具有独特的性能,为电动车的性能提升和广泛应用带来了广阔的前景。
稀土元素,包括镧、铈、镨、钕等,因其特殊的电子结构而具有优异的磁性能。
基于稀土的磁性材料,如钕铁硼永磁材料,具有极高的磁能积、矫顽力和剩磁,这使得它们在电动车领域有着广泛的应用。
首先,稀土磁性材料在电动车的电机中发挥着核心作用。
电机是电动车的动力源泉,其性能直接影响着车辆的加速、续航里程和最高速度。
采用稀土永磁电机的电动车,相比传统的电机,具有更高的功率密度和效率。
这意味着在相同的体积和重量下,稀土永磁电机能够输出更大的功率,从而提高车辆的加速性能和爬坡能力。
同时,高效率的电机能够减少能量的损耗,延长电动车的续航里程。
在实际应用中,稀土永磁电机的优点得到了充分体现。
以某知名品牌的电动车为例,其搭载的稀土永磁同步电机能够在瞬间爆发出强大的扭矩,使车辆从静止加速到百公里时速仅需短短几秒。
而且,在高速行驶时,电机依然能够保持较高的效率,为车辆提供稳定的动力输出。
此外,由于稀土永磁电机的体积较小、重量较轻,这为电动车的整车设计提供了更大的灵活性,可以更好地优化车辆的空间布局和重心分布,提高行驶的稳定性和操控性。
除了电机,稀土磁性材料在电动车的其他部件中也有应用。
例如,在电动助力转向系统中,稀土磁性材料制成的传感器能够精确感知驾驶员的转向意图,为车辆提供准确的转向助力。
在制动系统中,稀土磁性材料可以用于制造高性能的电磁制动器,提高制动的响应速度和可靠性。
然而,尽管基于稀土的磁性材料在电动车领域具有诸多优势,但也面临一些挑战。
稀土资源的供应和价格波动是一个重要问题。
稀土元素在全球的分布并不均匀,且开采和加工过程较为复杂,这导致稀土资源的供应存在一定的不确定性。
稀土永磁电机研究现状与发展
稀土永磁电机研究现状与发展摘要:介绍了稀土永磁电机结构特点、国内外应用现状以及技术发展趋势;并着重介绍了代表未来电机发展方向之一的稀土永磁无铁心电机的结构及应用、控制技术以及推广面临的问题。
一、引言电机系统用电量约占全国用电量的60%,其中风机、泵类、压缩机和空调制冷机的用电量分别占全国用电量的10.4%、20.9%、9.4%和6%。
电机系统量大面广,节电潜力巨大。
据行业协会统计,全国现有各类电机系统总装机容量约7亿kW,运行效率普遍比国外先进水平低10~20个百分点,相当于每年浪费电能约1500亿kWh。
为此国家发改委在“十大重点节能工程实施意见”中提出:要推广高效节能电动机、稀土永磁电动机;同时推广变频调速、永磁电动机调速等先进电机调速技术,改善风机、泵类电机系统调节方式,逐步淘汰闸板、阀门等机械节流调节方式。
并建议在以下领域推广应用稀土永磁电动机和调速系统:电力:用变频、永磁电动机改造风机、水泵系统,重点是20万kW以上火力发电机组。
冶金:鼓风机、除尘风机、冷却水泵;加热炉风机、铸造除鳞水泵等设备的变频、永磁电动机调速。
机电:研发制造节能型电机、电机系统及配套设备。
轻工:注塑机、液压油泵的变频、永磁调速。
其他:企业空调和通风、楼宇集中空调的永磁电机系统改造等。
二、稀土永磁电机技术发展和应用趋势稀土永磁电机最显著的性能特点是轻型化、高性能化、高效节能。
高性能稀土永磁电机是许多新技术、高技术产业的基础。
1.稀土永磁电机的主要结构特点(1) 高效节能稀土永磁电机是一种高效节能产品,平均节电率高达10%以上,专用稀土永磁电机的节电率可高达15%~20%。
美国GM公司研制的钕铁硼永磁起动电机与老式串激直流起动电机相比,效率提高了45%。
在水泵、风机、压缩机采用永磁电机及变频调速技术后可节电率30%以上。
(2) 轻型化采用稀土永磁体可以明显减轻电机重量,缩小体积。
例如10 kW发电机,常规发电机重量为220kg,而永磁发电机重量仅为92 kg,相当于常规发电机重量的45.8%。
稀土永磁电机发展现状与市场预测
稀土永磁电机发展现状与市场预测稀土永磁电机是一种应用稀土磁体的永磁电机,具有磁能密度高、体积小、效率高、容量大等优点,广泛应用于电动车、风力发电、工业机械等领域。
随着环保意识的提高以及新能源产业的快速发展,稀土永磁电机市场呈现出快速增长的趋势。
首先,稀土永磁电机在新能源汽车领域的应用越来越广泛。
新能源汽车是未来汽车发展的主流趋势,而电动车的核心部件之一就是稀土永磁电机。
稀土永磁电机具有高效能、高功率密度以及快速响应等特点,能够满足电动车对于动力系统的高效能要求。
据市场研究机构预测,未来几年,全球新能源汽车销量将持续增长,稀土永磁电机市场也将随之快速扩大。
其次,稀土永磁电机在风力发电领域有广阔的市场前景。
稀土永磁电机能够通过自身拥有的强大磁能密度实现高效转换风能为电能,相较于传统的齿轮驱动发电机,具有体积小、重量轻、效率高等优势。
目前,全球风力发电装机容量在持续增长,稀土永磁电机市场也将受益于此。
根据国内外市场研究机构的数据显示,未来几年,全球风力发电装机容量仍将保持高速增长,稀土永磁电机的需求量也将随之增加。
第三,工业机械领域对稀土永磁电机的需求也在逐渐增加。
稀土永磁电机具有体积小、效率高、功率密度大等特点,适用于各种工业机械设备。
随着工业自动化程度的提高以及工业机械装备市场的扩大,稀土永磁电机市场也将面临更多的机遇和挑战。
根据权威市场调研机构的数据显示,工业机械领域对稀土永磁电机的需求量将在未来几年持续增长。
总体来说,稀土永磁电机作为一种高效能、高功率密度的电机,市场前景广阔。
未来几年,随着新能源汽车、风力发电、工业机械等领域的快速发展,稀土永磁电机的需求量将持续增加。
此外,随着环保意识的提高和技术的不断革新,可能会出现新的应用场景。
稀土永磁电机市场的规模和竞争态势也将随之改变,相关企业应积极研发创新,提高产品质量和竞争力,以抓住市场机遇。
钕铁硼稀土永磁材料的应用
钕铁硼稀土永磁材料的应用以《钕铁硼稀土永磁材料的应用》为标题,写一篇3000字的中文文章近年来,钕铁硼稀土永磁材料的应用受到了广泛的关注。
它的独特特性,使其在电子、电工、汽车及航空航天领域都有着广泛的应用。
本文将对钕铁硼稀土永磁材料的基础知识、特性、应用和发展前景作一综述。
钕铁硼稀土永磁材料是一种由钕、铁、硼和稀土元素组成的新型复合材料。
由于它具有高能量密度、高抗磁滞、耐高温和高强度等特性,成为近年来实现高效能源利用及提高电力质量方面的新型材料。
从特性上看,钕铁硼稀土永磁材料具有高度磁性、耐腐蚀、具有良好的抗磁滞性能、较低的材料成本以及高热传导率等优点,它与普通硅铁永磁材料相比,具有更高的磁性能,稀土永磁材料的磁性能比普通磁性材料更胜一筹。
钕铁硼稀土永磁材料的应用也得到了广泛的发展和应用,如电子信号处理与控制、电机电力传动、传感器和汽车电气系统等,都有着广泛的使用空间。
如电机电力传动,这些材料可以更有效地将输入电能转换成机械能。
在汽车电气系统中,这种材料可以更有效地控制汽车电池的自放电。
此外,它还可以用于核能、航空航天电子系统和飞行器控制、高性能制冷设备等方面。
此外,钕铁硼稀土永磁材料还可以用于有源滤波器、调整器和电流抑制器等,可以有效地抑制过流和过电压,从而保护电器免受损坏。
另外,由于钕铁硼稀土永磁材料具有极佳的磁性特性,因此,它还可以用于语音通信领域,用于提高语音质量和信号健壮性。
总之,钕铁硼稀土永磁材料的发展及应用将对保障电力安全、减少电能损耗和提高电气设备效率方面做出重要贡献。
同时,它还可以拓展出更多的应用,如核能利用、飞行器控制系统等,因此,将来钕铁硼稀土永磁材料的发展前景是非常乐观的。
综上所述,钕铁硼稀土永磁材料是一种新型复合材料,具有高能量密度、高抗磁滞、耐高温和高强度等特性,未来将会在电子、电工、汽车及航空航天领域发挥更大作用。
它可以更有效地控制和利用电能,减少电能损失,提高电气设备效率,从而实现能源高效利用。
2024年稀土永磁电机市场前景分析
2024年稀土永磁电机市场前景分析引言在当代工业生产和科技领域中,电机作为关键设备在各个行业中发挥着重要作用。
稀土永磁电机以其高效能、小体积、低噪音和可控性强等特点,成为许多领域的首选。
本文将对稀土永磁电机市场的前景进行分析。
1. 稀土永磁电机的概述稀土永磁电机是利用稀土永磁材料制成的一种电机,具有高能效、高稳定性和高可靠性的特点。
它广泛应用于航空航天、新能源、电动汽车等行业,是未来电机发展的趋势。
2. 稀土永磁电机市场现状分析目前,稀土永磁电机市场呈现出快速增长的趋势。
随着新能源汽车的兴起,电动汽车市场逐渐扩大,稀土永磁电机的需求也大大增加。
此外,航空航天、工业自动化等领域对电机的需求也在不断增长,推动了稀土永磁电机市场的发展。
3. 2024年稀土永磁电机市场前景分析3.1 新能源汽车市场驱动随着环保意识的增强和能源危机的日益严重,国际上对新能源汽车的需求持续增长。
稀土永磁电机作为电动汽车的核心部件,将在未来发展中扮演重要角色。
稀土永磁电机具有高效能、低噪音、小体积等优点,有助于提高电动汽车的整体性能和续航里程,因此对稀土永磁电机的需求将会持续增长。
3.2 工业自动化市场需求随着工业自动化的不断发展,稀土永磁电机在各种工业设备中得到了广泛应用。
稀土永磁电机以其高效能和可控性强的特点,使得工业设备的运行更加稳定和高效。
随着工业自动化市场的扩大和需求的增加,稀土永磁电机市场前景广阔。
3.3 航空航天领域的发展稀土永磁电机在航空航天领域中具有重要意义。
由于其高能效和小体积的特点,稀土永磁电机在航空航天器材中的应用越来越广泛。
随着航空航天技术的进步和需求的增加,稀土永磁电机市场前景可观。
4. 总结稀土永磁电机市场前景广阔,随着新能源汽车、工业自动化和航空航天等领域的不断发展,对稀土永磁电机的需求将会持续增加。
通过强大的能效、小体积和可控性强等特点,稀土永磁电机将成为未来电机发展的重要趋势。
在技术进步和市场需求的推动下,稀土永磁电机市场将进一步壮大。
稀土永磁材料的研究与应用
稀土永磁材料的研究与应用一、前言稀土永磁材料作为一种新型永磁材料优越性能,近年来备受关注。
随着科技的不断进步和需求的日益多样化,稀土永磁材料的研究与应用也在不断深化和扩展。
本文将介绍稀土永磁材料的研究进展及其在电力、机械、航空航天等领域的应用。
二、稀土永磁材料的研究进展稀土永磁材料具有高磁能积、高矫顽力、高抗腐蚀性和稳定的温度特性等独特的物理化学性质。
近年来,对于稀土永磁材料的研究主要集中在以下几个方面:1. 新型材料的研究稀土永磁材料目前主要是钕铁硼(NdFeB)和钐钴(SmCo)两种材料。
钕铁硼由于其高能积、高矫顽力和低磁滞损耗等特点,已成为目前应用最为广泛的永磁材料之一。
但是,它的价格较高、容易氧化和脆性大等问题制约了其应用。
钐钴具有较高的矫顽力和稳定的温度性能,但是其磁能积却不如钕铁硼。
因此,研究新型的稀土永磁材料一直是研究的热点之一。
当前,研究人员主要从掺杂、微观结构和制备工艺等方面进行研究,以提高稀土永磁材料的性能和满足市场需求。
2. 共轭和复杂微结构的设计共轭和复杂微结构的设计可以有效地降低磁晶各向异性,提高永磁材料的磁场强度和磁化强度。
目前,研究人员主要采用微细晶颗粒制备、现场结晶生长和等离子体注入等手段来实现稀土永磁材料的微结构控制。
3. 稀土的替代和回收稀土永磁材料中的稀土元素主要来自于中国,这意味着稀土资源的供给和稳定性都存在一定的问题。
因此,研究人员开始试图替代稀土元素,如使用铁功能材料(Fe-Si-Al-N)来替换部分钕元素的位置。
另外,回收稀土元素也成为了研究人员的一个热点,包括开发更有效的回收技术和回收废弃稀土永磁材料等。
三、稀土永磁材料的应用稀土永磁材料具有许多独特的性质和优越的性能,使其在各个领域得到了广泛的应用。
1. 电力领域稀土永磁材料在电力领域中得到了广泛的应用,包括电机、发电机等。
稀土永磁电机由于其高效、高性能、小体积等优点而得到广泛应用。
在电动汽车领域,稀土永磁电机也成为了必须的核心部件之一。
稀土永磁材料的发展历程
稀土永磁材料的发展历程随着科技的日益发展,稀土永磁材料作为一种高性能、高能效、高引力、高通量的新型永磁材料在各个领域得到了广泛的应用。
本文将从稀土永磁材料的历史发展、材料特性以及应用领域三个方面进行阐述。
一、稀土永磁材料的历史发展稀土永磁材料是一种以稀土元素为主要组成的新型永磁材料,其发展历程可以追溯到20世纪60年代初。
1966年,美国的M. J. 帕科伊斯基教授首次在氧化镍钴晶格中成功地掺入了稀土元素,证实了稀土元素可以在磁性材料中发挥强烈的磁切伊效应,从而使材料的磁性能发生显著改变。
1972年,日本的富士电机首次将永久磁铁用于直流电动机,从此它在电机领域得到了广泛应用。
1976年,日本的NEOMAX公司研制出了第一代稀土永磁材料NdFeB 2:14:1,价格和性能均优于传统铁氧体材料,引发了国际永磁材料领域的热议。
1982年,美国的GE公司研制出了一种新型的NdFeB永磁材料,使得此类材料的绝磁韧性得到了显著提高,而这也是后来大规模应用稀土永磁材料实现高性能电机和工具磁铁的关键突破。
二、稀土永磁材料的特性1. 磁性能特点稀土永磁材料具有较高的磁各向异性、高饱和磁感应强度和较高的矫顽力。
其中,NdFeB磁铁的最高矫顽力可达到1400KA/m,最高矫顽力可达到3000KA/m,饱和磁感应强度可达到1.64T。
2. 物理特性稀土永磁材料具有较高的电导率,能够承受高温和高热化学稳定性下的腐蚀。
同时这类材料的热膨胀系数比较小,能够使其在高温环境下依然保持较好的性能。
3. 成本稀土永磁材料主要成分是昂贵的稀土元素和铁族元素,其中氧化钕、氧化钴等材料价格昂贵,使得稀土永磁材料的成本比传统永磁材料高出许多,而这也成为其在一些领域被替代的主要原因之一。
三、稀土永磁材料的应用领域稀土永磁材料综合特性的优越性使其在众多领域中有着广泛的应用,尤其是在以下三个领域中较为突出:1. 电机领域稀土永磁材料因其高能效、高工作效率和高输出功率而被广泛应用于直流、异步、同步电机等电机产品的永磁体部分。
稀土永磁电机的应用现状及其发展趋势
稀土永磁电机的应用现状及其发展趋势电气1101班110301107王文博稀土永磁电机的应用现状及其发展趋势稀土永磁材料在电机中的应用1.1 永磁电机的概念在电机内建立进行机电能量转换所必需的气隙磁场有两种方法。
一种是在电机绕组内通电流产生磁场。
这种方法既需要有专门的绕组和相应的装置,又需要不断供给能量以维持电流流动,例如普通的直流电机和同步电机。
另一种是由永磁体来产生磁场。
这种方法既可简化电机结构,又可节约能量。
由永磁体产生磁场的电机就是永磁电机。
1.2 稀土永磁材料的优势及应用稀土永磁材料的磁性能优异,它经过充磁后不再需要外加能量就能建立很强的永久磁场。
稀土永磁电机不仅效率高,而且结构简单、运行可靠、体积小、重量轻。
它既可达到传统电励磁电机所无法比拟的高性能(如高效、高速、高响应速度),又可以制成能满足特定运行要求的特种电机,如电梯曳引电机、汽车专用电机等。
稀土永磁电机与电力电子技术和微机控制技术相结合能使电机及传动系统的性能提高到一个崭新的水平,从而提高所配套的技术装备的性能和水平。
这是电机行业调整产业结构的重要发展方向。
收稿日期:20o8—o4—0138稀土永磁材料的广泛应用,已深入国民经济的方方面面,其产量与用量已成为衡量一个国家综合国力与国民经济发展水平的重要标志。
大力应用新型稀土永磁材料,将我国资源优势转化为产业优势,能带动高新技术产业及相关行业的迅猛发展,给国民经济带来新的增长点。
近十多年来,全球烧结钕铁硼产量年平均增长率为25%左右。
因此,稀土永磁电机是一项市场前景好、应用潜力大的朝阳产业。
我国的稀土资源丰富,稀土不稀,号称“稀土王国”。
稀土矿石和稀土永磁的产量都居世界前列。
我国稀土资源主要分布在内蒙古包头、江西、四川和山东。
世界已探明的稀土储量为6 200万吨(以稀土氧化物REO计),其中中国稀土资源工业储量为4 800万吨,远景储量达1.2亿吨,占世界已探明资源的80%,而且品种全、质量高,为大力开发稀土材料提供了得天独厚的条件。
稀土永磁宽调速直流电机
稀土永磁宽调速直流电机稀土永磁宽调速直流电机是一种应用广泛的电机类型,具有许多优点和特点。
本文将介绍稀土永磁宽调速直流电机的工作原理、应用领域以及其在能源领域的重要性。
我们来了解一下稀土永磁宽调速直流电机的工作原理。
稀土永磁材料具有较高的磁能密度和磁能积,使得永磁电机具有较高的功率密度和效率。
宽调速直流电机是指可以在较宽的转速范围内进行调速的电机。
稀土永磁宽调速直流电机通过调节电机的电流和电压来实现转速的调节,从而满足不同工况下的需求。
稀土永磁宽调速直流电机在许多领域都有广泛的应用。
首先,在工业领域,它被广泛应用于机床、风力发电、压缩机等设备中。
由于其高效率和可靠性,稀土永磁宽调速直流电机能够提高设备的性能和工作效率。
其次,在交通运输领域,它被广泛应用于电动汽车、混合动力汽车等车辆中。
稀土永磁宽调速直流电机具有高功率密度和高效率的特点,能够提供强大的动力输出和长续航里程。
此外,在家电领域,稀土永磁宽调速直流电机也被应用于洗衣机、冰箱、空调等家电产品中,提供高效、节能的动力支持。
稀土永磁宽调速直流电机在能源领域也具有重要的意义。
随着能源危机的日益严重,节能减排成为了全球的共同目标。
稀土永磁宽调速直流电机具有高效率和节能的特点,可以有效降低能源消耗和环境污染。
在可再生能源领域,稀土永磁宽调速直流电机被广泛应用于风力发电和太阳能发电等设备中,提高了能源的利用效率和可持续发展能力。
稀土永磁宽调速直流电机是一种应用广泛的电机类型,具有高效率、高功率密度和节能的特点。
它在工业、交通运输、家电以及能源领域都有重要的应用价值。
随着科技的不断进步和创新,相信稀土永磁宽调速直流电机将在更多领域展现出其巨大的潜力和优势,为人类社会的发展做出更大的贡献。
稀土永磁电机发展与应用
3 主要应 用 领域
稀 土永 磁 电机在 主要 应用 在 以下领域 :
1 )航 空 航 天领 域 :国防 、航 空 航 天领 域 中对 电机 的体 积 、 性 能有 相 当高 的要 求 , 而 且 价格 不 是 其主 要考 虑 因 素 ,因此永 磁 电机 是 其 最有 代 表 性 的一 个应 用 领域 。 比如 通 用 电气 公 司制 造的 1 5 0 k V A ,I O O k V A的 高速大 功率 稀土 永磁 电机 。 2 )装 备制 造领 域 : 近 年来永 磁 电机在 装备 制造 领 域 的运 行
低 了可 靠 性 , 而 且 传 动效 率 低 。采用 低 速 大转 矩 永磁 同步 电动
2 稀 土 永磁 电机 优 势
目前永 磁 电机 广泛 应 用于 各个 领域 , 结构 、产 品 灵 活多变 。 归 纳起 来 , 永磁 电机 与常 用 的异 步 电机 、 同 步 电机 相 比 具有 以
2 0 1 5 年第3 期总第1 7 1 期
S- Ll C0 N VALLEY
画
稀土 永磁 电机发展 与应用
陈进华 ( 中国科 学 院宁 波材 料技 术与工 程研 究 所 , 浙江 宁波 摘 要 3 1 5 2 O 1 ) 介 绍 了稀 土永 磁 电机 的发展 历 史 , 重点 阐述其 与常规 电机 相 比的优 势 及主要 应 用领 域 , 最后展 望 其发展 应 用
分 成三 个阶 段 。 1 )2 0世 纪 6 0 — 7 0 年 代 ,发展 的重 点主 要集 中 在 国 防 、航
稀土永磁电机在新能源领域的应用
一、概述稀土永磁电机是一种应用了稀土元素的永磁材料的电机,具有体积小、效率高、响应速度快等优点,因此在新能源领域的应用日益广泛。
本文将从稀土永磁电机的原理、结构、优势以及在新能源领域的应用等方面进行详细介绍。
二、稀土永磁电机的原理1. 永磁材料的选择稀土永磁电机采用了稀土元素制成的永磁材料,如钕铁硼磁体等。
这些稀土永磁材料具有较高的磁能积、良好的磁化特性和热稳定性,适合用于制造永磁电机。
2. 磁场生成稀土永磁电机通过电流在定子绕组中产生的磁场与永磁体所产生的磁场相互作用,从而产生转矩,驱动电机转动。
三、稀土永磁电机的结构1. 定子稀土永磁电机的定子由绕组和铁芯组成,绕组绕制在铁芯上,通过电流产生磁场。
2. 转子稀土永磁电机的转子上安装有永磁体,永磁体产生的磁场与定子绕组中的磁场相互作用,产生电磁转矩。
3. 冷却系统由于稀土永磁电机工作时会产生一定的热量,因此需要设计合理的冷却系统来保证电机的正常工作。
四、稀土永磁电机的优势1. 高效率稀土永磁材料具有较高的磁能积,能够产生较强的磁场,从而使得电机具有较高的效率。
2. 响应速度快稀土永磁电机响应速度快,能够在很短的时间内达到额定转速。
3. 体积小由于稀土永磁材料具有较高的磁能积,因此可以在较小的体积内实现较大的输出功率。
五、稀土永磁电机在新能源领域的应用1. 电动汽车稀土永磁电机在电动汽车中得到了广泛的应用,其高效率和体积小的特点能够有效提升电动汽车的续航里程和性能。
2. 风力发电稀土永磁电机也被广泛应用于风力发电领域,其响应速度快的特点能够更好地适应风力的变化,提高发电效率。
3. 其他新能源设备除了电动汽车和风力发电,稀土永磁电机还可以应用于太阳能发电、潮汐能发电等新能源设备中,为新能源领域的发展提供支持。
六、结语稀土永磁电机因其在新能源领域的优异性能和广泛应用前景,受到了越来越多的关注和重视。
相信随着技术的不断进步和需求的增长,稀土永磁电机将在新能源领域发挥越来越重要的作用,推动整个新能源行业的快速发展。
稀土永磁材料的发展及在电机中的应用
稀土永磁材料的发展及在电机中的应用
1.节能稀土永磁电机以消费为主要对象,如纺织和化纤工业用稀土永磁同步电机,石油、采矿,稀土永磁同步电动机在煤矿运输机械,稀土永磁同步电机驱动各种泵与风机。
2.各种稀土永磁电机被各种类型的车辆(汽车,摩托车,火车)使用,稀土永磁电机是zui大的市场。
据统计,大约70%的车用稀土永磁电机。
豪华轿车,为各种应用的电机已达70多套。
由于各种汽车电机的要求是不同的,永磁材料的选择是不一样的。
马达磁铁用于空调、风机、电动车窗,从价格的角度考虑,未来将继续铁氧体的优势。
点火线圈、驱动装置、传感器,仍然使用Sm-Co烧结磁体。
此外,汽车零部件,也是电动汽车不可忽视的,作为一种环保型(EV)和混合动力电动汽车(HEV)。
3.稀土永磁电机交流伺服系统一套电子的、高性能的、速度控制系统的机电一体化机械。
系统是一个自我控制的永磁同步电机主体。
该系统用于数控机床的发展,柔性制造技术;也用于电动汽车,而不是传统的热动力车,车辆排放的自由。
稀土永磁电机是一种很有发展前途的高技术产业。
4.新领域主要是为新的空调和冰箱的小功率稀土永磁同步电机变频调速系统的
支持,用于各种稀土永磁直流微电机的无线电动小工具,稀土永磁无刷直流电动机是功率不同的仪器。
这种电机的需求也很大。
5.在航空航天应用为优势的稀土永磁材料,使其在航空发动机应用非常合适。
虽然有稀土永磁电机在空气中的一些应用程序(如发电机电压和短路保护等),但国内外的专家一致认为,稀土永磁电机是新一代航空发动机的一个重要发展方向。
稀土永磁电动机
稀土永磁电动机稀土永磁电动机是一种新颖的电动机技术,通过使用稀土永磁材料来产生强大的磁场,从而实现高效能转换和节能减排的目标。
本文将从稀土永磁材料的特点、稀土永磁电动机的工作原理、应用领域和发展前景等方面进行阐述。
稀土永磁材料是一类具有稀土元素的永磁材料,由于其具有高磁导率、高剩磁、高矫顽力和抗腐蚀性能好等特点,被广泛应用于电动机领域。
相比于传统的铁氧体和钕铁硼永磁材料,稀土永磁材料能够在更高的温度下工作,且具有更高的矫顽力和更低的磁化失真,因此在高性能电动机中具有更大的应用潜力。
稀土永磁电动机的工作原理基于磁场的相互作用。
当电流通过电动机的线圈时,产生的磁场与稀土永磁材料相互作用,使得电动机转子受到力矩的作用而转动。
与传统的感应电动机相比,稀土永磁电动机不仅具有更高的转矩密度和更高的功率密度,还具有更高的效率和更宽的工作范围。
稀土永磁电动机的应用领域十分广泛。
在工业领域,稀土永磁电动机被广泛应用于空调压缩机、机床、风力发电以及轨道交通等方面,其高效能转换和节能减排的特点能够有效降低能源消耗和环境污染。
在民用领域,稀土永磁电动机可以应用于家电、电动汽车以及电动自行车等领域,提供更高的性能和更长的续航里程。
稀土永磁电动机在中国的发展前景非常广阔。
随着国家对环境保护和绿色发展的重视,稀土永磁电动机作为一种高效节能的新技术,具有巨大的市场潜力。
中国是全球最大的稀土生产和消费国家,拥有丰富的稀土资源,因此具备开发和应用稀土永磁电动机的优势。
随着技术的不断进步和需求的增加,稀土永磁电动机产业将迎来更加广阔的发展空间。
然而,稀土永磁电动机也面临一些挑战和问题。
首先,稀土永磁材料的价格较高,稀土的供应受到地理和政治因素的影响,存在一定的不稳定性。
其次,稀土永磁材料的生产过程对环境造成一定的压力,需要通过环保的技术手段进行控制和处理。
此外,稀土永磁电动机的磁化和退磁过程对设备和工艺要求较高,需要精确的设计和制造。
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SILICON VALLEY 2015年第3期总第171期电机是以磁场为媒介进行机械能和电能转换的电磁装置,在转换过程中离不开电机的励磁结构。
通常电机有两种励磁结构:一种是采用专门的绕组励磁装置提供电流励磁;另一种是通过预先磁化的永磁体来提供永久性励磁[1]。
1 稀土永磁电机发展历史中国钕铁硼磁体产业在1985年前后开始量产,在过去的20多年中,中国的钕铁硼磁体产业有了长足的进步,取得了世界瞩目的成绩,世界钕铁硼磁体的生产中心已经转移到了中国,主要集中在山西太原地区、京津地区、宁波地区等,相应国内生产钕铁硼磁体企业有200余家,其中上千吨的企业有宁波科宁达公司、宁波韵升公司、山西永生、山西永磁、中科三环、东阳磁性企业集团、安泰科技等[6]。
与稀土材料发展相对应,稀土永磁电机的发展大致也可以分成三个阶段。
1)20世纪60-70年代,发展的重点主要集中在国防、航空等高要求标准领域,其价格不是主要考虑因素。
2)进入80年代,尤其是出现了性价比高的钕铁硼永磁后,研发重点逐渐转移到工业和民用上以取代传统的电励磁电机。
3)进入90年代后,随着电力电子器件及驱动控制技术的发展以及钕铁硼永磁材料的性能不断完善,使得永磁电机的应用得到了进一步的发展。
2 稀土永磁电机优势目前永磁电机广泛应用于各个领域,结构、产品灵活多变。
归纳起来,永磁电机与常用的异步电机、同步电机相比具有以下优点:1)体积小。
稀土永磁材料高剩磁密及高矫顽力,使得其磁能积很高,磁能积为铝镍钴的3~5倍,是铁氧体的8~10倍,因此很容易实现电机磁路系统的小型化、轻量化。
2)高效率。
通常情况下,永磁电机很容易做到高效率,主要原因包括:气隙磁密更大,体积更小,使得绕组也相应减少,从而一是由于磁路系统的小型化,绕组亦趋小,从而降低了电机的铁芯损耗和铜耗。
3)功率因数高。
本身永磁电机省去了励磁绕组,减少了无功分量,另外可以通过合理设计永磁体反电动势,使得电机的功率因数接近于1。
这样可以降低驱动器的容量。
4)力能指标好。
常规异步电机在额定负载下效率及功率因数较大,力能指标较好,但在轻载条件下提供的励磁磁场变化不大,使得功率因数下降很快,导致效率亦下降,使得力能指标变差,而永磁电机由于绕组无需提供励磁电流,使得其功率因数在低负荷下变化不大,效率也较高。
5)温升低。
由于同功率情况下铜耗和铁心损耗都降低,使得永磁电机的温升降低。
6)可大气隙化,便于构成新型磁路。
气隙是机电能量转换的媒介,气隙的变化,很大程度上影响电机的性能,尤其是异步电机。
但对于永磁电机,由于永磁体的高性能,气隙的变化对电机性能的影响相对较弱,这样在设计永磁电机的结构类型可以多样化,形状尺寸可以灵活多样。
3 主要应用领域稀土永磁电机在主要应用在以下领域:1)航空航天领域:国防、航空航天领域中对电机的体积、性能有相当高的要求,而且价格不是其主要考虑因素,因此永磁电机是其最有代表性的一个应用领域。
比如通用电气公司制造的150kVA,100kVA的高速大功率稀土永磁电机。
2)装备制造领域:近年来永磁电机在装备制造领域的运行控制中扮演了十分重要的角色,交流永磁同步直线电机、力矩电机省去中间传动机构可以实现直接驱动,可以实现运动模块的超高速和超高精度控制,在高端数控机床中得到广泛的应用。
3)家用电器领域:随着生活品质的提高,人们对家用电器的质量要求越来越高,高效节能、低噪音的变频驱动的永磁电机逐渐被大家所接受,尤其是变频空调。
将来将逐渐在洗衣机、电动工具、电风扇等行业发展。
4)电梯领域:传统的电梯所用的曳引机是采用异步电动机+变频系统+齿轮减速机构实现的,增加了系统的复杂性和降低了可靠性,而且传动效率低。
采用低速大转矩永磁同步电动机调速系统,其省去重点传动装置,控制性比以前更好更可靠、而且可以实现无机房节省了空间。
许多电梯制造商现已采用永磁同步电动机驱动无齿轮曳引机,效率高达90%以上,比交流异步电动机和减速箱结构系统节能30%以上。
5)风机水泵领域:该领域一直是耗电大户,过去都是通过异步电机加上节流阀实现调节风量流量,效率很低,“大马拉小车”的问题较为严重。
改用稀土永磁电机+变频调速之后,其效率和功率因数都得到了极大的改善。
6)能源领域:目前,在一些发电场合如海洋波浪发电、风力发电、一些小型水力发电和内燃直线发电逐步发展并推广应用永磁发电机,特别是在偏远地区、山区等不方便接入电网地区需要大量小型发电机。
根据世界风能协会(WWEA)统计,在过去十年中世界风电装机容量每三年翻一番,预计到2020年其装机容量大约达到1900000MW[9]。
4 稀土永磁电机发展前景1)向高性能方向发展。
中国将来发展是由制造向创造、向智造方向发展,而这核心是需要装备制造业的提升,因此对电机产品提出了更高性能稀土永磁电机发展与应用陈进华(中国科学院宁波材料技术与工程研究所,浙江宁波 315201)摘 要 介绍了稀土永磁电机的发展历史,重点阐述其与常规电机相比的优势及主要应用领域,最后展望其发展应用前景。
关键词 稀土永磁;电机;发展;永磁电机中图分类号:TM351 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2015)03-0073-0273硅谷技术应用ECHNOLOGY APPLICATION T要求,如机器人用低速大转矩永磁电机、数控机床用的高性能永磁直线电机和力矩电机、自动化装备用永磁伺服电机及其驱动控制系统等。
2)向专用电机方向发展[11]。
随着驱动控制技术的发展,将根据不同负载特性而专门设计相匹配电机,使得采用传统通用电机驱动各类负载将逐渐被专用电机及其驱动系统所取代,如注塑机专用稀土永磁伺服电机,节电率高达15%以上。
目前我国专用电机只有20%,而国外高达80%,因此我国应该重点发展高性能、高可靠、价格合理的专用永磁电机。
3)向轻型化方向发展。
轻量化设计一直是航空航天、机器人、电动车辆、便携式产品追求的目标。
而永磁电机的特点决定其在这些领域更易胜任。
目前日本、德国和法国等都有这样的产品,最大容量可达100kW,重量仅有28kg,轻量化程度很高[12]。
4)向机电一体化方向发展[12]。
为了节省空间、提高电机系统整个系统及保护知识产权,机电一体化是一个重要发展方向。
而实现机电一体化的基础是发展需用的各种高性能稀土永磁电机,如数控机床用伺服电机,计算机用音圈电机,变频调速稀土永磁同步电机和无刷直流电机是机电一体化的基础。
5)向高速化发展。
微型燃气轮机、压缩机、飞轮储能、航空航天、电动飞机等领域要求电机体积小,功率密度大,而永磁电机的特点正好满足此要求,通过解决永磁电机的散热问题、转子动力学问题将使得高速永磁电机这些领域广泛应用。
目前通过冷却措施功率密度达到3.5kW/kg,效率高达98%。
6)向大功率化发展[14]。
随着大功率电力电子期间的发展及稀土永磁材料高矫顽力(1000kA/m以上)和高磁能积(400kJ/m3以上),使得永磁电机不但不易退磁,而且易于大功率话。
目前DRS Technologies已经开发出转速为127rpm,功率为36.5MW的低速 大功率的永磁电机。
注:宁波市经济和信息化委员会课题组参考文献[1]唐任远.稀土永磁电机发展综述[J].电气技术,2005(4):1-6.[2]闵琳,权利,莫会成.永磁材料和永磁电机[J].电气技术,2006(7):14-16.[3]唐任远.现代永磁电机理论与设计[M].北京:机械工业出版社,1997.[4]Rahman M A. History of interior permanent magnet motors [History][J].Industry Applications Magazine,IEEE,2013,19(1):10-15.[5]孙绪新,周寿增.稀土永磁电机的开发与应用[J].磁性材料及器件,2005,36(5):22-24.[6]杨波.浅谈宁波市钕铁硼永磁材料产业现状及发展建议[J].中国科技信息,2014(8):265-266.[7]唐任远,安忠良,赫荣福.高效永磁电动机的现状与发展[J].电气技术,2008(9):1-6.[8]Jahns,T.M. The expanding role of PM machines in direct-drive applications[C].ICEMS, 20-23 Aug. 2011,beijing,1-6.[9]Staff W. World wind energy report 2010[R].10th World Wind Energy Conference & Renewable Energy Exhibition-Greening Energy: Converting Deserts into Powerhouses (WWEC1).[10]中国电器工业协会中小型电机分会.中小型电机行业发展状况及“十二五”规划分析[J].电器工业,2011(01):14-21. [11]闫萍,吴梦艳.现代永磁电机技术的研究[J].防爆电机,2014,49(2):51-52.[12]朱俊.稀土永磁电机的应用现状及其发展趋势[J].中国重型装备,2009(4):38-42.配→结束。
当静态分析结束后还需要采取动态协议追踪分析才可获得逆向结果,其中就需要利用到OD辅助软件,基于该软件可对关键函数状态进行捕捉,为了让上述流程得以顺利进行则需要对断点进行准确地设置及移除[3]。
在数据包发送时先设定断电,在断下后再利用调试算法对上级调用函数地址信息进行查找并将地址设定为断点,然后取消第一级断点。
在整合分析过程中自动化动态分析可对多种信息进行抓取并于日志系统当中记录下来。
3 结束语网络安全是保证互联网稳定运作的基础,在网络协议内容不断扩充、复杂程度不断增大的情况下逆向分析技术必然也将朝着自动化方向迈进,为网络安全提供支撑。
参考文献[1]李伟明,张爱芳,刘建财,李之棠.网络协议的自动化模糊测试漏洞挖掘方法[J].计算机学报,2011(02).[2]郑倩冰,朱培栋,王永文,徐明.基于在线社会网络的网络协议增强机制研究[J].计算机科学,2011(06).[3]牟乔.准确高效的应用层协议分析识别方法[J].计算机工程与科学,2010(08).毫米内,做成的坡度为百分之五,水落口要平整光滑。
2)女儿墙、出屋面烟道、楼梯层的根部做成圆弧,圆弧用细石硷制成,其半径为八十毫米。
3)一些管道根部伸出屋面的部分,要用方锥台整平抹光,方锥台用细石硅制成,锥台底面宽度三百毫米,高六十毫米。
3 结束语整体的工程质量会受到屋面工程质量的影响,屋面工程施工工序繁琐,要确保结构层质量,就要对防水层、保温层、隔离层每一道工序严格施工,确保施工材料的质量符合质量要求,对施工工艺要严格,合理的去按照施工工序,确保防水层屋面的工程质量,提升建筑整体的使用质量。