永磁直驱电机

近年来，永磁直驱电机取得了重大进展，主要应用于低速负载，如带式输送机、搅拌机、拉丝机、低速泵等，取代由高速电机和机械传动组成的机电系统。减少机制。电机的转速范围一般在500rpm以下。永磁直驱电机主要可分为外转子和内转子两种结构形式。外转子永磁直驱主要应用于带式输送机。

在永磁直驱电机的设计和应用中，需要注意的是，永磁直驱不适合特别低的输出转速。当大多数负载在50r/min采用直驱电机驱动，如果功率恒定，会产生很大的扭矩，导致电机成本高、效率低。当功率和速度确定后，需要比较直驱电机、高速电机与齿轮（或其他增、减速机械结构）组合的经济效率。目前，15MW以上、10rpm以下的风电机组正在逐步采用半直驱方案，利用齿轮适当提高电机转速，降低电机成本，最终降低系统成本。这同样适用于电动机。因此，当转速低于100 r/min时，应认真考虑经济性，可选择半直驱方案。

永磁直驱电机一般采用表面贴装永磁转子，以提高扭矩密度并减少材料使用。由于转速低、离心力小，无需采用内置永磁转子结构。一般采用压杆、不锈钢套、玻璃钢保护套等来固定和保护转子永磁体。但一些可靠性要求较高、极数较小或振动较大的电机也采用内置永磁转子结构。

低速直驱电机由变频器驱动。当极数设计达到上限时，进一步降低速度将导致频率降低。当变频器频率较低时，PWM占空比减小，波形较差，会导致波动，速度不稳定。所以特别低速的直驱电机的控制也是相当困难的。目前，一些超低速电机采用磁场调制电机方案，以使用更高的驱动频率。

低速永磁直驱电机主要可采用风冷和液冷两种方式。风冷主要采用独立风扇的IC416冷却方式，液冷可以是水冷（IC71W），可根据现场情况确定。液冷方式，热负荷可以设计得更高，结构更紧凑，但要注意增加永磁体的厚度，防止过流退磁。

对于对速度和位置精度控制有要求的低速直驱电机系统，需要增加位置传感器，采用带位置传感器的控制方法；另外，当启动时有较高的扭矩要求时，还需要带有位置传感器的控制方法。

虽然使用永磁直驱电机可以取消原有的减速机构，降低维护成本，但不合理的设计会导致永磁直驱电机成本高昂，系统效率下降。一般来说，增大永磁直驱电机的直径可以降低单位扭矩的成本，因此直驱电机可以做成直径较大、叠长较短的大盘。然而，直径的增加也存在限制。过大的直径会增加套管和轴的成本，甚至结构材料也会逐渐超过有效材料的成本。因此设计直驱电机需要优化长径比，以降低电机的总体成本。

最后我想强调的是，永磁直驱电机仍然是变频驱动电机。电机的功率因数影响变频器输出侧的电流。只要在变频器的容量范围内，功率因数对性能影响很小，不会影响电网侧的功率因数。因此，电机的功率因数设计应力求保证直驱电机工作在MTPA模式，以最小的电流产生最大的扭矩。重要原因是直驱电机的频率普遍较低，铁损远低于铜损。采用MTPA方法可以最大限度地减少铜损。技术人员不应受到传统并网异步电机的影响，根据电机侧的电流大小来判断电机的效率没有依据。

安徽明腾永磁机电设备有限公司是一家集永磁电机研发、制造、销售、服务于一体的现代化高新技术企业。产品品种、规格齐全。其中低速直驱永磁电机（7.5-500rpm）广泛应用于水泥、建材、煤矿、石油、冶金等行业的风机、皮带输送机、柱塞泵、磨机等工业负载，具有良好的经营条件。