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林君铝合金升降机为您介绍GE和ORNL的同步磁阻电
2019-01-23

在2011年前后,发生了一场炒稀土热,在短短的几个月内,重要稀土元素Dy Dd等价格抬升了几十倍,然后又快速悬崖式下降。稀土的这一轮”过山车“。让很多人一夜暴富,也让很多电机企业受到重创。因为出口受到重大影响, 这场风波对欧美日电机企业而言,就不仅仅是风波而是”稀土危机“。

电机

稀土危机重创美国的安全感,从此之后”去稀土“就不仅仅是经济成本问题,而是涉及到国家安全的”政治正确的问题“。在美国能源部的主导下,去稀土化项目纷纷上马。其中三个主要选手:


GE主走轻稀土技术路线和同步磁阻路线;


橡树岭实验室走无稀土的同步磁阻电机路线;


UQM走非稀土铝镍钴技术路线。


如此构成了去稀土化的三架马车。UQM以前介绍过,下面要介绍的是GE和ORNL的同步磁阻电机。


GE的同步磁阻电机路线


提高同步磁阻电机性能的关键,在于提高凸极比。而凸极比的提高一般采用多层结构和减薄磁桥两种方法。但这两种方法都会带来一个问题,就转子的机械强度问题,因此很快就会达到极限。那有没有办法突破的方法呢?顺着这条脉络,这就有了GE和ORNL两种不同的技术路线。


为解决凸极比和机械强度的矛盾,一种很自然的想法会诞生。那就是我磁桥部分不导磁,如此就不需要减薄了。这就是GE走的是双相硅钢技术路线,所谓双相,就是一片硅钢上有两种晶相结构,其中一种是普通的导磁材料,另外一种是非导磁的材料。


如此就能在不需要导磁的地方,作针对性的非导磁处理。下图是GE公司做的样片,橘红色部分就是非导磁的硅钢,通过磁观测片,可以发现他们是不导磁的。


这种技术能大幅度提高电机的凸极比和性能,GE在开发的55kw的样机,其功率密度超过DOE2020年的技术要求,也超过Prius2010的技术水平,其材料成本较Prius2010下降了24%。


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