采用電機(jī)控制芯片組降低中國的電器能耗

中國工業(yè)的迅速發(fā)展與汽車及家用電器廣泛的普及，顯著地增加了中國對(duì)能源的需求。這種需求增長(zhǎng)的速度超過了供應(yīng)的增長(zhǎng)。推出節(jié)能型產(chǎn)品可以緩解能源緊張的問題。采用變速電機(jī)調(diào)節(jié)則可以節(jié)省大量的能源。

但過去十年來，市場(chǎng)的需求減緩了逆變器電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的發(fā)展，特別是在家用電器市場(chǎng)。與日本及歐洲地區(qū)相比，中國市場(chǎng)要求更低的家電價(jià)格。國內(nèi)家電廠商用了多年的時(shí)間來接受逆變器技術(shù)。

近來，國內(nèi)廠商改進(jìn)了所采用的逆變器技術(shù)，以開發(fā)更節(jié)能產(chǎn)品。中國政府推行的節(jié)能方針也加速了逆變器技術(shù)的普及。

各廠商所推出的電機(jī)類型也更為豐富。工業(yè)應(yīng)用及家電傳統(tǒng)上使用的是IM(異步電機(jī))，而不斷上漲的鋼材價(jià)格與日益降低的磁性材料成本使PM(永磁)電機(jī)更加經(jīng)濟(jì)，致使永磁電機(jī)的普及速度越來越快，特別是在空調(diào)與洗衣機(jī)中的應(yīng)用。

應(yīng)用于變速家電用的電機(jī)

家電廠商所面臨的挑戰(zhàn)是如何制造價(jià)格與性能都有競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)并采用逆變器的家電控制系統(tǒng)。使用先進(jìn)的永磁電機(jī)可簡(jiǎn)化機(jī)械設(shè)計(jì)，并能實(shí)現(xiàn)較高的能源效率。由于損耗較大，感應(yīng)電機(jī)需要較大的體積才能達(dá)到與永磁電機(jī)相同的功率。

比較750W的永磁電機(jī)與三相感應(yīng)電機(jī)的成本，可以發(fā)現(xiàn)，永磁電機(jī)要用6.76美元的材料成本，而感應(yīng)電機(jī)的材料成本為7.79美元。永磁電機(jī)成本較低是在于它只需要1165克的磁性材料，比感應(yīng)電機(jī)節(jié)省了0.93美元。這遠(yuǎn)遠(yuǎn)地抵消了永磁電機(jī)中0.69美元的永久磁鐵成本。永磁電機(jī)的凈材料節(jié)約比例達(dá)到了13%。更少的鋼材材料也實(shí)現(xiàn)了更小的電機(jī)體積，其重量比同樣功率的感應(yīng)電機(jī)輕18%。

永磁電機(jī)不僅購買成本降低了，所消耗的能源也減少了。采用鼠籠結(jié)構(gòu)的感應(yīng)電機(jī)通過電流來產(chǎn)生力矩；而永磁電機(jī)沒有轉(zhuǎn)子繞組，所以不需要轉(zhuǎn)子電流。
所以，永磁電機(jī)中不存在相應(yīng)的次級(jí)電路損耗。IPM(嵌入式永磁)電機(jī)能比永磁電機(jī)提供更大的每安培電流力矩，特別是采用磁阻力矩調(diào)節(jié)的嵌入式永磁電機(jī)，在各種電機(jī)中能效最高。

在b=0o時(shí)，主力矩最大；b=45o時(shí)，磁阻力矩最大。圖1顯示了這兩個(gè)力矩的情況，在b=0o及b=45o時(shí)，兩者結(jié)合產(chǎn)生最大的力矩。
 
圖1  IPM的磁阻力矩隨角度變化。因此，在大于0o時(shí)，達(dá)到主力矩與磁阻力矩的結(jié)合力矩—峰值力矩