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    21世纪是永磁电动推杆广泛推广应用的世纪

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    点击次数:更新时间:2018-04-28 14:04:50

      永磁电动推杆按驱动电流方式可分为方波驱动和正弦波驱动,后者又称为同步型永磁交流伺服电动机,主要用于伺服控制?20世纪80年代才进入实用阶段的同步型永磁交流伺服电动机是可与直流伺服电机性能匹敌的新型伺服电动机?据国际电机会议专家分析,交流伺服电动机正以每年15%的速度取代直流伺服电动机,交流伺服电动机将会占据首位,其前景是极其美好的?因此,国际上有电机专家断言,21世纪是水磁电动推杆广泛推广应用的世纪?特别是在小型电动机领域,电动推杆将占据主导地位?现在,由于市场需要的增长,面向3A(工业自动化?办公自动化?家居自动化),水磁电动推杆的功率覆盖范围早已突破微电机功率界限,从毫瓦级到数十千瓦,主要应用领域包括:

    1.在计算机外围设备?办公自动化设备?数码电子消费品中的应用

    从数量上说,这是电动推杆应用最多的领域,已占据了无可取代的地位?例如在数字打印机?软盘驱动器?硬盘驱动器?CD-ROM和DVD-ROM等光盘驱动器?传真机、复印机?磁带记录仪?电影摄影机?高保真度录音机和电唱机的主轴和附属运动的控制等?单相无刷直流风机也在计算机外围设备和办公自动化设备以及其他自动化仪器设备中获得广泛应用,大量挤占了原来交流风机的市场?

    2.在工业驱动,伺服控制中的应用

    同步型永磁交流伺服电动机的伺服控制器部分,除开关器件脉宽调制(PWM)功率电路外,还包括专用集成电路或者微处理器对电机速度?电流环进行控制?进行各种失常情况的保护和故障自诊断?这种新型电机的典型应用,有火炮,雷达等军事装备控制,数控机床?组合机床的伺服控制,机器人关节伺服控制等。

    20世纪90年代以来,在高精度的机床数控设备进给伺服控制中相当多地采用了同步型水磁交流伺服电机,取代宽调速的直流伺服电动机的势头强劲?近年来,在新一代数控机床的进给伺服控制中采用永磁交流直线伺服电动机,采用同步型永磁交流伺服电动机代替变频感应电动机作为机床的主轴直接驱动电动机,以提高数控机床快速性和加工效率,也已成为新的研究和应用热点?在军用和工业用机器人和机械手的驱动中,电动推杆的应用相当广泛?目前全世界机器人的拥有量已经超过100万台,且每年以大于20%的速度增长这已经成为电动推杆的主要应用领域之一?大功率电动推杆(一般采用晶闸管作为功率器件,习惯上称为无换向器电机)在低速?恶劣环境和有一定调速性能要求的场合有着广泛的应用前景,如钢厂的轧钢机?水泥窑传动设备?抽水蓄能机组等?

    近年出现的最新一代电梯无齿轮曳引机,是以同步型永磁交流伺服电动机为动力,磁场定向矢量控制和快速电流跟踪控制的电梯驱动装置,它和有齿轮传动的直流曳引机?以感应电动机变频驱动的交流曳引机相比,有更优异控制性能,并具有高效率?低噪声?小体积  轻重量等优点,迅速被国际知名电梯公司重视,纷纷开发出自己的无齿轮曳引机电梯,推向高端市场?无齿轮直接驱动的无刷曳引机引起电梯革命性的变革,出现了小机房和无机房电梯?

      此外,同步型永磁交流伺服电动机在纺织机械?印刷机械?包装机械?冶金机械?邮政机械?自动化流水生产线?各种专用设备中均有广泛的应用?

      3.在汽车产业中的应用

    据美国市场调查分析,在每辆豪华轿车中,需永磁电机59个,一般轿车中也需20~30个?另一方面,汽车节能日渐受到重视,现代汽车要求所使用的电机改善性能和提高效率采用扁平盘式结构,以减小空间,提高出力,消除火花干扰,降低噪声,延长寿命,便于集中控制,这正是电动推杆的特长?预计汽车用的有刷直流电动机将不断被永磁电动推杆所替代?

      在电动汽车?电动摩托车?电动自行车等交通工具中的电动推杆将作为主动力的驱动电动机?以环保为目的的电动汽车中,其牵引驱动电动机以永磁电动推杆最有发展前途?其中,内置式永磁无刷电动机也称为混合式永磁磁阻电动机,该电机在水磁转矩的基础上叠加了磁阻转矩,磁阻转矩的存在有助于提高电动机的过载能力和功率密度,而上且易于弱磁调速,扩大恒功率范围运行,适合用作电动汽车高效?高密度?宽调速牵引驱动电动机?它们已在日本和美国大汽车公司的新车型设计中采用?

    1998~2002年期间,美国国家自然科学基金会(NSF)资助美国国家电力电子中心研发车辆电子动力驱动系统?电子伺服控制系统?线控(X-by-wire)的汽车电子伺服系统在未来将是十分重要的技术,该技术可将车辆中各种独立的系统(如转向?制动?悬挂等系统)集成到一起由计算机调控,使汽车的操纵性?安全性以及总体结构大大改善?目前电子动力转向盘和线控制动已经在一些欧洲车型上被采用?汽车电子伺服技术是具有革命性的技术,随着这个技术的使用,许多传统的机械部件将会在未来的汽车上消失,而越来越多的车用伺服电机将出现在未来的汽车上?

    全球最大的汽车零部件企业—一美国德尔福汽车系统公司预计,在未来的3~5年内全世界的汽车将逐步采用电子伺服驱动系统,如电子动力转向盘和线控制动伺服驱动系统? 目前,美国德尔福汽车系统公司正在全球范围内寻找年产300万台以上的电子动力转向盘的无刷伺服电动机合作伙伴?长期以来,驾驶员一直是通过控制手中的转向盘来使汽车转向,该系统传统的是一个液压驱动的转向系统?电动转向控制系统是德尔福的新技术,电动转向系统(EPSS)是全电 子的?独立于发动机的转向系统?该系统不同于传统液压泵转向系统,它由电子电动机(无刷电动机)驱动,革除了传统的液压泵?软管?驱动带或滑轮之类的附件,因此电动转向系统成为更加高效的环保系统?这一系统能使某些车型的燃油经济性提高5%?

      4.在医疗设备领域中的应用

      例如,高速离心机,牙科和手术用高速器具?红外激光调制器用作热像仪?测温仪器等中都采用电动推杆?国外已有用于制作植入人体内的人工心脏驱动的小型血泵的电动推杆?个

      电动推杆在家用家具中的应用

    5.电动推杆在家用家具中的应用

      目前,以变频空调器?变频冰箱?变频洗衣机为代表的变频家用电器逐步进入我国消费市场?而且变频家用电器正在由“交流变频”向俗称的“直流变频”转变,已是明显的发展趋势?这种转变实际上就是变频家电用变频空调压缩机?变频冰箱压缩机?空调用室内外风机?空气清新换气扇?变频洗衣机所用的电动机,过去是单相感应电动机或wwVF装置供电的感应电动机,现已被永磁电动推杆及其控制器所取代?这种由“交流变频”向“直流变频”的转变使变频家用电器在节能高效?低噪声?舒适性?智能化等方面都有新的提高?1998年至今我国变频空调器发展迅速,我国空调器开始了直流化进程?直流无刷电动机在较大的转速范围内可以获得较高的效率,更适合家用电器的需要,日本的变频空调器的全直流化早已批量生产?我国的变频压缩机厂家已开始采用电动推杆来代替三相交流感应电动机,将出现以永磁电动推杆驱动压缩机和室内外风机的所谓全直流化空调器,它将更节能?更舒适?

      此外,在特殊环境条件下,如潮湿?真空?有害物质的场所,为提高系统的可靠性,采用电动推杆?其中,军用和航天领域是电动推杆最先得到应用的领域?



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