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介绍
在工业领域，中小型三相异步电机是目前应用最广泛的电机产品。
随着电机制造技术的不断发展和工业电机工作原理的研究，不同的感应电机有不同的应用领域。
新型电动机也有很多，包括稀土永磁电动机、开关磁阻电动机、同步磁阻电动机等。
各类电动机简介
中小型三相异步电机是目前工业应用中应用最广泛的电机产品。
三相异步电动机是交流电动机的一种，也称为感应电动机。
具有结构简单、制造容易、坚固耐用、易于维护、成本低、价格低廉等一系列优点。
因此，它广泛应用于工业、农业、国防、航天、科研、建筑、交通运输和人们的日常生活中。
它的功率因数较低，其应用受到一定限制。
1、三相异步电动机的结构
准备一台拆解的三相感应电机，从外向内观察其结构。
下图显示了三相感应电机的外形和剖面图。
从电机的外部可以看到风扇罩、风扇、左右端盖、铭牌和接线盒。
打开接线盒，可以看到接线柱和引线。
拆下风扇罩、风扇和端盖，拉出转子，可以看到电机内部的定子铁芯、转子铁芯、轴、轴承等部件。
定子铁芯装在壳体内，转子铁芯安装在电机轴上。
定子铁心有线圈（绕组），转子铁心铸有笼形铝棒。
用转子绕组绕制线性转子铁芯。
可见，鼠笼式电动机的基本结构由固定不动部分、转子等部分组成，如下图所示：
稀土永磁电机
它是20世纪70年代初出现的一种新型永磁电机。
稀土永磁材料的磁性能非常优异，无需额外能量即可磁化产生强大的永磁场。
稀土永磁电机不仅效率高，而且结构简单、运行可靠、体积小、重量轻。
它们可以实现传统电励磁电机无法比拟的高性能（如高效率、高速度、高响应），也可以制成满足特定运行要求的特种电机。
高性能稀土永磁电机是许多新技术和高技术产业的基础。
结合电力电子和微电子控制技术，可生产多种性能优良的机电一体化产品，如数控机床、加工中心、柔性生产线、机器人、电动汽车、高性能家用电器、计算机等。
随着永磁同步电机的发展，用于高温、高真空、电动汽车、内置逆变器、低速大扭矩和自启动的高效永磁同步电机逐渐进入具体应用。
由于不同工况对电机的具体性能要求，永磁电机的总体发展正逐渐呈现出一些特定的特点。
大功率、超高速成为永磁电机发展方向
为了提高感应电机的额定功率，在一定体积的情况下，需要大幅提高交流电机的转速。
稀土永磁电机不需要励磁绕组，结构相对简单，磁场部分无热源，不需要冷却装置，材料矫顽力高。
它可以采用更大的气隙长度值，从而可以显着提高速度。
高性能方向
现代化设备给电机工业提出了各种高性能要求。
如军用装备要求提供各种高性能信号电机、移动电站、自动化设备用伺服系统等电机，航空航天用高性能、高可靠性永磁电机，化纤设备用高精度调频调速同步电机、数控机床、加工中心、机器人用高速稀土永磁伺服电机、计算机用高精度摆动电机和主轴电机等，向特种工业电机方向发展。
向轻量化方向发展
航空航天产品、电动汽车、数控机床、计算机、音像产品、医疗器械、便携式光机电一体化产品等，都对鼠笼感应电机的体积小、重量轻提出了严格的要求。
永磁同步电机以其体积小、节能、控制性能好、易于低速直接驱动、省去齿轮减速装置、通过变频调速等优点在电梯技术中得到了发展和应用。
开关磁阻驱动器 (SRD)
它是继变频调速系统、直流无刷电机调速系统之后发展起来的最新一代无级调速系统。它是集现代微电子技术、数字技术、电力电子技术、红外光电技术和现代电磁理论、设计和生产技术于一体的光、机、电一体化高新技术。
它的调速系统兼有直流、交流两类调速系统的优点。
英、美等经济发达国家对开关磁阻电机调速系统的研究起步较早，并取得了显着成果，产品功率等级从几瓦到数百千瓦，广泛应用于家用电器、航空、航天、电子、电机和电动汽车等领域。
开关磁阻电机的定子和转子的凸极由普通硅钢片层叠而成，这一工艺可以最大限度地减少电机中的涡流和磁滞损耗。
转子磁极上没有绕组或永磁体，没有换向器，没有滑环等。定子磁极上绕有集中绕组，两个径向相对的绕组串联组成一相。
开关磁阻电机是利用转子不均匀磁阻产生扭矩的电机，又称反应式同步电机，其结构和工作原理与传统同步交流电机和直流电机有很大不同。
It does not rely on the interaction of the magnetic fields generated by the stator and rotor winding currents to produce torque, but on the "principle of minimum reluctance" to produce torque.
This means that "the magnetic flux always closes along the path of least resistance, thus creating a magnetic pull, which in turn creates an electromagnetic torque of a magnetoresistive nature" and "the magnetic lines of force have the nature of trying to shorten the path of the flux in order to reduce the resistance and increase the permeability".
磁阻同步电机
它是由同笼型异步电动机演变而来，其转子具有笼型铸铝绕组电阻，但带有与定子极数相对应的反应槽（仅起凸部作用，无励磁绕组和永磁体） ，用于产生磁阻同步扭矩。
磁阻同步电机分为单相电机、单相电容运行型、单相电容启动型和单相双值电容型。
应用领域：磁阻同步电动机主要应用于工农业生产、交通运输、国防、商业和家用电器、医疗和电力设备等。
以上四类电机的SWOT分析
1）中小型三相异步电动机
优点：可靠性高、成本低、技术成熟度高、市场占有率高。
缺点：普通电机效率低，技术门槛低，竞争激烈，技术创新不足。
机遇：在对工况可靠性要求较高的场所，可以满足普通工况，推广高效工业电机是节能工作的重点。
威胁：稀土永磁体市场正在扩大，特别是高效电机市场。
(2)稀土永磁电机
优点：不仅效率高，而且结构简单、工作可靠，而且体积小、重量轻。
缺点：成本比异步电机高30%，长期高温会出现退磁。
机会：油田、纺织化纤行业、陶瓷玻璃行业以及年运行时间较长的风机、水泵等。
市场份额逐步扩大。
威胁：不能用在功率太大的地方，主要是成本太高，生产工艺难度大。
(3)开关磁阻电机
优点：电机结构简单，成本低，可用于高速运行。电源电路简单可靠，启动转矩大，启动电流小，适合频繁起停、正反转运行，调速性能好。
缺点：噪音大，低速时扭矩脉动明显。需要配合控制器使用，两者一起成本较高。目前功率范围为8kw-400kw，仅适合特殊应用。在通用领域，相对于交流异步和直流逆变调速系统的优势并不明显。
机会：电动汽车、纺织工业、焦化工业、家电工业等可以发挥其优势的领域，即需要高启动扭矩、高速度要求、湿热环境和频繁随机旋转的领域。
威胁：噪声高问题难以克服，发展受到限制。
(4)同步磁阻电机
优点：与永磁同步电机相比，在相同功率条件下，电机成本大大降低，同时拓宽了电机的使用范围，提高了电机运行的可靠性。由于结构简单，转子不存在电磁损耗，可以避免开关磁阻电机低速时噪声大、转矩脉动大等缺点。
缺点：与同尺寸的异步电机相比，功率因数低，输出功率低。
机会：工农业生产、交通运输、国防、商业和家用电器、医疗和电气设备等。
威胁：处于研究阶段。
目前的研究是分马力电机，在交流系统中几乎没有地位。
电机产品对比分析
| 项目 | 中小型三相异步电动机 | 稀土永磁电机 | 开关磁阻电机 | 同步磁阻电机 |
| 成本 | 低的 | 中等的 | 高的 | 中等的 |
| 可靠性 | 高的 | 低的 | 低的 | 低的 |
| 技术成熟度 | 很成熟 | 相当成熟 | 公平的 | 不成熟 |
| 市场份额 | 非常大 | 较少的 | 较少的 | 没有任何 |
| 效率 | 平均的 | 高的 | 公平的 | 公平的 |
| 铜密度 | 高的 | 降低 | 降低 | 降低 |
| 结构简单 | 贫穷的 | 好的 | 公平的 | 好的 |
| 尺寸和质量 | 大、重 | 小、轻 | 小、轻 | 小、轻 |
| 噪音 | 低的 | 低的 | 高的 | 低的 |
从各个竞争产品几个层面的对比分析，中小型三相异步电动机仍然是技术最成熟、市场占有率最大的产品。
但未来，我们需要进一步优化工艺、改进技术，在效率和紧凑度方面进一步提高，才能保持高水平的竞争力。
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