你的位置:首页 >> 项目库 >> 工程仪器  工程仪器
使用软磁性复合材料制造高效能电动马达
来源:广西柳州津汇国际科技有限公司 | 发布时间:2016-9-8 | 浏览次数:

  技术来源:某澳大利亚公司  Isis项目编号: 11528

  该澳大利亚公司开发了一种高效、低成本电动马达制造工艺和设计方法,该方法成功应用新一代软磁性复合材料制造出小型低功耗并符合新能效标准的高能效电动马达。

背景

  根据Frost & Sullivan公司的调查报告,2012年西欧的电动马达市场价值约50亿美元,并且正在以每年3.4%的速度增长。市场的增长是由对于高效能马达的需求所推动,用以降低运行成本及达到新的欧盟和国际法规标准。

  工业级马达应用广泛,使用在泵、风机和鼓风机上;欧洲70%的电力都是由工业马达所消耗。

  电动马达的生命周期成本分为85%的能源消耗和15%的初始资本成本和维护。由于电能的价格一路增加,即使我们忽略需要达到新环境能源效率法规的要求,也有非常好的商业理由用新设计的马达替换旧的马达,以降低额外的前期成本。

  高功率马达已经可以获得超过90%能源效率(假设于最佳负载情况下使用)。然而,应用更为广泛的较小型或较低功率的马达(0.5KW至5KW)却只能达到50%的能源效率。尽管任意单个马达的电能使用不算大,低效率积累的影响确是非常大的。

结合实际制造的技术突破

  现存的小型、低功耗的马达,往往都是使用硅-铁叠片于其结构当中。叠片的使用(平面材料)限制了马达的几何尺寸因而限制了马达的设计,导致马达效率的降低,伴随着体积、重量和材料成本的增加。例如现存的马达设计大量使用铜导致的成本的显著增加。

  软磁复合材料是马达制造中的一种替代材料,其有许多潜在的优势但是制造起来更有难度因而只有少数公司有相关的专业技术。

  这些材料是由可在高压下在模具中模制成形的涂覆上电绝缘层的铁粉粒子组成。材料固有特性制造的3D结构有许多优点,可以保证马达有更好的性能,更大的功率密度,减少了零部件的使用,并且在大规模制造时可以获得更低的制造成本。

  然而到目前为止,软磁复合材料在电动马达上的应用却受到以下限制:

  可获得的软磁材料的脆性导致制造工艺困难
  业界缺乏整合电气和机械设计的能力
  该澳大利亚公司拥有开发制造行业坚实的背景,花了近10年时间来优化制造工艺和设计,使基于软磁材料的电动马达的大规模经济生产成为可能。

  新的IEC标准能效等级从IE1至到IE5和由该公司设计的软磁材料电机的功率范围(由IEC马达效率等级转载,Martin Doppelbauer, 2012车辆峰会呈现)
该公司最新的马达效率可达92%-93%

关键特征

  所开发的马达使用一个独特配方的软磁复合材料和优化的制造工艺过程以制造出高效能软磁材料电动马达。采用该公司独特的马达设计,可以充分利用软磁材料的潜在优势,使得该公司有能力提供给合作伙伴或客户新式电动马达,其相对于面世的同类小功率电动马达有以下主要优点:

  马达能达到90%的能效而非50%-60%
  马达工作噪音小,并且只有最小的余热浪费
  在相同的功率输出下发动机外形短30%
  或者,相同尺寸下有更高的功率输出,多约30%
  马达的变速驱动器允许高速操作(设计转速高达4000rpm)并且在不同负载情况下能达至更优的效率
  模块化的设计允许灵活简单的制造不同尺寸的马达(模块化组件的堆叠)
  大量减少铜材的使用以节省材料成本
  制造过程成熟并经过论证
  超高效率运行,以满足现今所有新能效法规标准
  电子控制集成到马达外壳设计
  宽转速范围和无传感器操作(大幅减少设计和制造 的复杂性)
  适用于伺服电机低齿槽转矩设计

市场

  该公司的产品适合于非常宽泛的产品和市场的应用,从工业产品到家用电器。马达功率范围从100W到5000w,并可以传递即时的效率和发挥出成本优势。其应用范围包括:

  水泵(比如说游泳池等)
  发动机冷却泵
  空气循环机、空调系统及暖气扇
  交流或直流的冰箱压缩机
  生产线/传送带电机
  伺服电机
  必须要注意的是此类电机不可以在太高温的环境下使用,否则会导致非常严重的震动。这是因为所有软磁  性材料都有这个特点。
  相似的表现与特征允许这些革命性的马达也可以被用来制造下一代小型发电机。例如,小型风力涡轮机的功率密度,效率和齿槽转矩可以通过这项技术制造的马达而获得显著改善。

公司介绍

  该技术和相关产品的开发者是一家具规模,为多个行业提供高质量工业部件的制造公司。花了超过10年时间以建立自己的知识专业技能以开发设计新的高能效电动马达,并且这项技术已经准备进行商业化应用。新的产品将受专利保护,另有生产制造技术的专门诀窍和注册的外观设计保护。

  该公司已经开发了从100w到5000w功率范围内的原型马达以满足广泛的需求。这些设计已经完成并且可以用于集成组装。一个测试用于家用游泳池的太阳能供电线路水泵的实验现在正在大学实验室进行当中。

  该公司也已经确认了许多未来的机会以继续发展他们独特的马达技术以及为特别的市场改进设计。

  该公司现在寻找合适合作伙伴以把这批马达带入新的市场,而进一步扩大制造范围需要更多的投资,分销商也有其需要以将产品带入到最广泛的潜在市场。

  该公司现在乐于开放讨论以授权这项技术及其专门技巧、或通过合资公司、产品分销及任何其他方式获得投资。这项技术现在已经准备就绪在全球市场使用,并有机会快速扩张制造和销售网络。

TAG:
 下一篇:没有了!
相关内容