兰州三新电机有限公司 Lanzhou Sanxin Motor Co., Ltd

      低速大转矩永磁直驱电机替代传统的感应电机加机械减速机构的传动模式具有明显的优势，受到越来越广泛的关注。低速大转矩直驱电机没有严格的定义，一般是指转速低于500r/min、转矩大于500N·m，用于直接驱动的电机，当转速低于50r/min 为超低速电机。低速大转矩传动系统在工业生产、油田开采、风力发电、港口起重和船只推进等领域有极其广泛的应用前景。传统的感应电机加机械减速机构的驱动系统，存在结构复杂、减速机构易磨损、润滑油渗漏、运行可靠性差、维护成本高以及系统整体效率低等缺点，不符合经济发展节能环保的要求，采用直驱电机替代传统的驱动系统成为国内外学者的共识。感应电机低额定转速设计时极数较多，励磁电流增加使功率因数和效率严重降低，因此感应电机不适用于低速大转矩直驱。永磁电机的气隙磁场由永磁体激励，不存在励磁电流，电机极对数可以设计得很高。永磁电机电枢电流中的无功分量很小，定子铜耗减少，相比于感应电机，永磁电机的功率因数和效率更高。另外，永磁电机在很宽的负载变化范围内能保持良好的性能，因此在低速大转矩传动系统中受到广泛的关注。

      低速大转矩永磁同步电机的体积较大，加工、运输和安装困难，严重制约其推广应用和超低速化发展。本文首先分析低速大转矩直驱电机实现的难点，指出转矩密度比功率密度更适合作为其主要性能指标。而后，对低速大转矩直驱电机分类，包括真分数槽集中绕组永磁电机、永磁游标电机、永磁盘式电机、横向磁通电机和双定子/双转子电机，系统地介绍了各类电机的结构特点、实际应用和发展趋势。此外概述了低速大转矩永磁直驱电机的转矩脉动、气隙偏心故障、机械强度和温度场的相关研究及分析方法。.后对低速大转矩永磁直驱电机的未来发展作出展望，提出基于双定子结构，拓扑结构和设计理论的优化，能够兼顾转矩密度和其他主要性能指标的要求。