在高速、高温发电使用领域,感应电机与开关磁阻电机凭仗较低的本钱,吸引着很多企业的目光,成为潜在的技能选型。但是,深化探求便会发现,这类电机在特别工况下运转时,会遭受一系列扎手的难题,在体系层面也存在难以忽视的短板,这也正是永磁电机仍旧稳坐职业首选宝座的要害原因。
当聚集于直接驱动涡轮发电体系时,永磁电机的优势可谓一骑绝尘,远远逾越其他竞品。其优势大多数表现在以下多个要害维度:
但是,不行忽视的是,大多数高速电机使用遍及面临着许多共性应战。一方面,在相同额外输出功率的前提下,跟着作业速度的提高,因为所需扭矩相应下降,电机的全体尺度会随之减小。这虽在某些特定的程度上完成了设备的轻量化,但也导致散热表面积大幅度削减,散热问题成为限制电机功能的重要的条件。另一方面,因为涡轮叶轮与电机直接耦合,且作业速度极高,对转子动力学提出了极为严苛的要求。一旦转子动力学功能欠安,将会引发剧烈的振荡和噪声,乃至危及设备的安全运转。此外,在高速、高温的特别环境下,这类使用一般伴跟着 400Hz 至 2000Hz 的运转频率,这对电力电子器件和操控技能提出了近乎严苛的要求,需求具有更高的开关频率和更精准的操控算法,以保证电机的安稳运转。
在某些特定使用场景中,状况更杂乱,除了上述共性应战外,还需应对一系列共同的难题。以废气涡轮复合设备为例,除了要满意高速电机的惯例要求外,还需直面胀大的热气体、典型内燃机的剧烈振荡、机舱内的高温环境和废气中腐蚀性物质的腐蚀等问题。这些极点的环境条件,无疑给电机的规划和运转带来了巨大的应战,也进一步凸显了除永磁电机外,其他电动发电机技能在应对杂乱工况时的局限性。