1、定速驅(qū)動(dòng)
工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有大量的生產(chǎn)機(jī)械要求連續(xù)地以大致不變的速度單方向運(yùn)行，例如風(fēng)機(jī)、泵、壓縮機(jī)、普通機(jī)床等。對(duì)這類機(jī)械以往大多采用三相或單相異步電動(dòng)機(jī)來驅(qū)動(dòng)。異步電動(dòng)機(jī)成本較低，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單牢靠，維修方便，很適合該類機(jī)械的驅(qū)動(dòng)。但是，異步電動(dòng)機(jī)效率、功率因數(shù)低、損耗大，而該類電機(jī)使用面廣量大，故有大量的電能在使用中被浪費(fèi)了。其次，工農(nóng)業(yè)中大量使用的風(fēng)機(jī)、水泵往往亦需要調(diào)節(jié)其流量，通常是通過調(diào)節(jié)風(fēng)門、閥來完成的，這其中又浪費(fèi)了大量的電能。70年代起，人們用變頻器調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)、水泵中異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)它們的流量，取得可觀的節(jié)能效果，但變頻器的成本又限制了它的使用，而且異步電動(dòng)機(jī)本身的低效率依然存在。
例如，家用空調(diào)壓縮機(jī)原先都是采用單相異步電動(dòng)機(jī)，開關(guān)式控制其運(yùn)行，噪聲和較高的溫度變化幅度是它的不足。90年代初，日本東芝公司首先在壓縮機(jī)控制上采用了異步電動(dòng)機(jī)的變頻調(diào)速，變頻調(diào)速的優(yōu)點(diǎn)促進(jìn)了變頻空調(diào)的發(fā)展。近年來日本的日立、三洋等公司開始采用永磁無刷電動(dòng)機(jī)來替代異步電動(dòng)機(jī)的變頻調(diào)速，顯著提高了效率，獲得更好的節(jié)能效果和進(jìn)一步降低了噪聲，在相同的額定功率和額定轉(zhuǎn)速下，設(shè)單相異步電動(dòng)要的體積和重量為100%，則永磁無刷直流電動(dòng)機(jī)的體積為38.6%，重量為34.8%，用銅量為20.9%，用鐵量為36.5%，效率提高10%以上，而且調(diào)速方便，價(jià)格和異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速相當(dāng)。永磁無刷直流電動(dòng)機(jī)在空調(diào)中的應(yīng)用促進(jìn)了空調(diào)劑的升級(jí)換代。
2、調(diào)速驅(qū)動(dòng)
有相當(dāng)多的工作機(jī)械，其運(yùn)行速度需要任意設(shè)定和調(diào)節(jié)，但速度控制精度要求并不非常高。這類驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)在包裝機(jī)械、食品機(jī)械、印刷機(jī)械、物料輸送機(jī)械、紡織機(jī)械和交通車輛中有大量應(yīng)用。在這類調(diào)速應(yīng)用領(lǐng)域最初用的最多的是直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)，70年代后隨電力電子技術(shù)和控制技術(shù)的發(fā)展，異步電動(dòng)機(jī)的變頻調(diào)速迅速滲透到原來的直流調(diào)速系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域。這是因?yàn)橐环矫娈惒诫妱?dòng)機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)的性能價(jià)格完全可與直流調(diào)速系統(tǒng)相媲美，另一方面異步電動(dòng)機(jī)與直流電動(dòng)機(jī)相比有著制造工藝簡(jiǎn)單、效率高、同功率電機(jī)用銅量少、維護(hù)保養(yǎng)方便等優(yōu)點(diǎn)。故異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速在許多場(chǎng)合迅速取代了直流調(diào)速系統(tǒng)。
交流永磁同步電動(dòng)機(jī)由于其體積小、重量輕、高效節(jié)能等一系列優(yōu)點(diǎn)，是當(dāng)今社會(huì)的低碳電機(jī)。已越來越引起人們重視，由于同步電機(jī)的運(yùn)行特性和其控制技術(shù)日趨成熟。中小功率的直流電動(dòng)機(jī)、異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速正逐步被永磁同步電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)所取代。電梯驅(qū)動(dòng)就是一個(gè)典型的例子。電梯的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)對(duì)電機(jī)的加速、穩(wěn)速、制動(dòng)、定位都有一定的要求。早期人們采用直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)，其缺點(diǎn)是效率低、維護(hù)保養(yǎng)困難。70年代變頻技術(shù)發(fā)展成熟，異步電動(dòng)機(jī)的變頻調(diào)速驅(qū)動(dòng)迅速取代了電梯行業(yè)中的直流調(diào)速系統(tǒng)。而這近十年電梯行業(yè)中逐漸采用最新驅(qū)動(dòng)技術(shù)就是永磁同步電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)，其體積小、節(jié)能、控制性能好、又容易做成低速直接驅(qū)動(dòng)，消除齒輪減速裝置；其低噪聲、平層精度和舒適性都優(yōu)于以前的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，也適合在無機(jī)房電梯中使用。永磁同步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)很快得到各個(gè)行業(yè)的青睞，與其配套的各種變頻器系列產(chǎn)品已有多種品牌上市。可以預(yù)見，在調(diào)速驅(qū)動(dòng)的場(chǎng)合，將會(huì)是永磁同步電動(dòng)機(jī)的天下。日本富士公司已推出系列的三相永磁同步電動(dòng)機(jī)產(chǎn)品及相配的變頻控制器，功率從0.4kW～750kW體積比同容量異步電動(dòng)機(jī)小1～2個(gè)機(jī)座號(hào)，力能指標(biāo)明顯高于異步電動(dòng)機(jī)，可用于機(jī)床、泵、壓縮機(jī)、起重運(yùn)輸機(jī)械、擠出機(jī)械、升降機(jī)等多種場(chǎng)合。
3、精密控制驅(qū)動(dòng)
①高精度的伺服控制系統(tǒng)
伺服電動(dòng)機(jī)在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域的運(yùn)行控制中扮演了十分重要的角色，應(yīng)用場(chǎng)合的不同對(duì)伺服電動(dòng)機(jī)的控制性能要求也不盡相同。實(shí)際應(yīng)用中，伺服電動(dòng)機(jī)有各種不同的控制方式，例如轉(zhuǎn)矩控制/電流控制、速度控制、位置控制等。伺服電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)也經(jīng)歷了直流伺服系統(tǒng)、交流伺服系統(tǒng)、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，直至近年來最為引人注目的永磁電動(dòng)機(jī)交流伺服系統(tǒng)。最近幾年進(jìn)口的各類自動(dòng)化設(shè)備、自動(dòng)加工裝置和機(jī)器人等絕大多數(shù)都采用永磁同步電動(dòng)機(jī)的交流伺服系統(tǒng)。
②信息技術(shù)中的永磁同步電動(dòng)機(jī)
當(dāng)今信息技術(shù)高度發(fā)展，各種計(jì)算機(jī)外設(shè)和辦公自動(dòng)化設(shè)備也隨之高度發(fā)展，與其配套的關(guān)鍵部件微電機(jī)需求量大，精度和性能要求也越來越高。對(duì)這類微電機(jī)的要求是小型化、薄形化、高速、長(zhǎng)壽命、高可靠、低噪聲和低振動(dòng)，精度要求更是特別高。例如，硬盤驅(qū)動(dòng)器用主軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)是永磁無刷直流電動(dòng)機(jī)，它以近10000rpm的高速帶動(dòng)盤片旋轉(zhuǎn)，盤片上執(zhí)行數(shù)據(jù)讀寫功能的磁頭在離盤片表面只有0.1～0.3微米處作懸浮運(yùn)動(dòng)，其精度要求之高可想而知了。信息技術(shù)中各種設(shè)備如打印機(jī)、軟硬盤驅(qū)動(dòng)器、光盤驅(qū)動(dòng)、傳真機(jī)、復(fù)印機(jī)等中所使用的驅(qū)動(dòng)電機(jī)絕大多數(shù)是永磁無刷直流電動(dòng)機(jī)。受技術(shù)水平限制，這類微電機(jī)目前國(guó)內(nèi)還不能自己制造，有部分產(chǎn)品在國(guó)內(nèi)組裝。
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