文献试卷(带答案)

6、当前电机的发展趋势小组成员：指导老师：孙强完成时间：2014年12月29日我国电机的发展和生产起步较晚，但发展迅速。中国大功率电机的生产和应用可以追溯到文革时期，驱动电路所有半导体器件都完全是国产化，中等耐压的大功率半导体器件也已完全实现国产化。改革开放后，我国的电机发展迎来高潮。改革开放初期，步进电机的细分控制国内已经基本掌握：对于直线电机的研究虽然取得了一些成绩，但与国外水平相差较大。直到90年代，我国大功率电机在重工业上的广泛使用才标志着技术的相对成熟。我国电机的发展史：小功率电机产业经过五十多年的发展，特别是改革开放以来的快速发展，也取得了长足的进步。总的来讲，小功率电机产业在我国可分为两个发展阶段：第一阶段：顺应我国家电业的发展需要，应用于家电产业，国内企业通过技术引进，设备引进吸收逐步缩小同发达国家的差距，部分产品已经达到国际先进水平，也形成了一些具有广泛市场知名度的产品品牌；第二阶段：伴随汽车工业的快速发展，车用小功率电机需求量的增加也带动了永磁直流和无刷直流电机的发展。1.交流异步电机发展趋势1.1大功率电机趋于低压化和小型化高压电机制造成本高，使用维护及配套设施要求高；在需要使用变频调速节能的场合，因高压变频器价格相对低压变频器要高很多，使其应用受到限制；此外，相同功率电机的效率，低压电机也明显高于高压电机。因此，迫切需要开发低压大功率电机以满足市场需求，填补我国在这一领域的空白。中大型电机小型化、中型电机采用全散热筋结构、散嵌绕组替代成型绕组等一直是中小型电机领域研究的重点，也是国家电机工业制造水平的标志。1.2高效电机代替普通电机在我国现有的产品规格中，虽然已经有Y3、YX3等新一代电机产品问世，但Y系列和Y2系列仍占据着大多数市场份额，甚至还有一些企业在生产JO2等老系列产品。随着我国电机产品出口量的逐渐增加，越来越多的企业面临出口高效电机的竞争，这也迫使国内用户更加重视电机效率。1.3电机配套设备简单化在电机的速度控制中，当出现转速要求大大超过或远远低于工频同步转速时，电机通常会配套使用增速器或减速器等设备以满足用户的需求。现在越来越多的用户希望电机制造厂家能够在电机设计时直接满足这些要求。这就对电机设计技术以及配套使用的零部件提出了新的要求。1.4电机与控制器一体化国外一些厂家已可以直接向客户提供电机与控制器一体化产品，国内则刚开始开展此方面工作。目前对电机与一体化后的性能要求越来越高：原来只需满足启动、运行、调速、停止等简单工作，现又增加运行保护、无线监控等要求。1.5电机设计模块化随着用户要求的不断增多，电机品种越来越多，这为电机设计技术的发展提供了契机，推动了电机模块化设计能力的提高。电机的模块化设计使电机可以附加连接不同的零件，但是电机本身是相同的，并不需要对其进行大的改动，从而降低了制造厂的成本。2.永磁同步电机发展趋势目前永磁电机正向大功率化（超高速、高转矩）、多功能化、和微型化方向发展。2.1大功率化和超高速化在一定的电机的体积下，提高电机的额定功率就必须大幅度提高电机的转速。稀土永磁电机不需要励磁绕组，结构比较简单，磁场部分没有发热源，不需要冷却装置，材料的矫顽力高，气隙长度可以取较大值，从而使大幅度提高转速成为可能。目前已制出每分钟二、三万转的电机，正在研制每分钟几十万转的电机。2.2多功能化1、高温电动机和高真空电动机2、电动汽车用电动机3、内装逆变器电动机4、低速大转矩电动机5、自起动高效永磁同步电动机2.2多功能化1、高温电动机和高真空电动机2、电动汽车用电动机3、内装逆变器电动机4、低速大转矩电动机5、自起动高效永磁同步电动机2.2多功能化1、高温电动机和高真空电动机2、电动汽车用电动机3、内装逆变器电动机4、低速大转矩电动机5、自起动高效永磁同步电动机2.3微型化目前，稀土永磁电机的单台容量已超过1000kw，最高转速已超过300000r/min，最低转速低于0.01r/min，最小电机的外径只有0.8mm,长仅为1.2mm。3中小型发电机的现状与发展趋势中小型发电机一般指额定功率在1000kw以下的发电机。该类发电机安装简单、移动方便，可直接与商场、工厂、医院、学校、家庭、办公室等局部低压输配电系统连接，作为常用或备用的动力、照明用交流电源。随着全球能源供应的日趋紧张，未来中小型发电机的发展趋势是：更大容量、更高效率、发电过程的环保性。3.1燃烧型发电机1、往复式内燃机驱动发电机的大功率化2、小型涡轮发电机的高效化3、斯特林发电机的微型化3.2非燃烧型发电机近年来，世界风力发电机发展十分迅速，其容量以每年30%的速度递增。截至2012年已达511859mw。市场上最常见的风力涡轮发电机也已开始上市。目前世界上风力发电机的主要调节技术有定桨距调节技术、变桨距调节技术、主动定桨距调节技术、变速恒频调节技术等。1、风力发电机的大型化和海上化2、水轮发电机的高压化3、纳米发电机的实用化4电机控制技术的发展趋势4电机控制技术的发展趋势1、智能化2、模块化3、网络化4、微型化5、通用化6、从故障诊断到预测性维护7、一体化和集成化包括绿色化、发热抑制、静音化、清洁技术等。谢谢！