电机驱动技术的发展现状与前景展望(4)

电机与电器学科最新发展动态 度提高了空间利用率。进一步，铷铁硼(Ni-Fe-B)高性能磁极的使用使体积和尺寸减小了25%而且转矩也提高了。

把过个风力涡轮机连接到电网上可以实现大规模生产效率。这样的设施被称为风力发电厂并由于对环境友好型能源的迫切需求而日趋流行。

矩阵变流器可能是风力涡轮机的理想驱动器。可能用永磁电机作为主发电机，它把电能输送给矩阵变流器，通过其变压后几乎无谐波失真地把能量引回电网。像之前提到的那样，可

以使用大功率永磁电机并把它与矩阵变流器连接后介入电网。

由于风力涡轮机并不被认作应急电源，所以在矩阵变流器涡轮机系统中不需要像连有直流大电容的PWM逆变器那样具有不间断运行能力。这样系统的速度范围通常也不必很宽。

由于风是阵阵吹过，所以通常20%的速度变化范围就足以满足最大能量获取要求和防止扰动。较低功率下的永磁与矩阵变流器结合也是可能的应该慎重考虑。可能的安排如图24所示。可能需要一个变压器来连到电网。

伺服电机和驱动器的前景都十分

明朗。然而，这和更高性能的稀土元素磁材料息息相关，要求新材料能在耐温条件下性能不下降。这些稀土元素磁材料的成本很重要而且通常随着使用量的增加成本会下降的。较大功率电机通常采用IPM（嵌入式永磁）结构因为它与SPM（表贴永磁）结构相比机械稳定性更高。上达400kW的IPM电机已经开发出来和测试过了。这些主要应用于风能设备和其他高功率抽运场合。

4.5 可再生能源与电力电子

当把电力电子运用于风力涡轮机时其在机械能到可用电能的有效转换中起着重要的作用。风力涡轮机技术的进步使风能可能替代传统的煤矿与水能。但它仍比煤能和水能贵。通过

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对于兆瓦级涡轮机，矩阵变流器可用于双馈感应电机的转子回路中。这使得低功率的矩阵变流器被用于处理大量的风能。对此应用场合三级逆变器也是一个不错的候选者。

5 结论

在这篇文章中，陈述了电机驱动器行业的现状。并没有包括电机驱动器行业的所有方面因为这个问题涉及面

电机与电器学科最新发展动态 太广太宽泛无法全面覆盖。广义的讨论了突出的产品及其特点。文中强调如果找到了电能到机械运动转换的有效手段就可能有办法减轻我们的能源依赖性。反过来，通过在风力涡轮机中使用电力电子器件来把机械能转换成电能的有效手段是另一个人类能够获益的领域。

对当前工程师的挑战和对未来工程师的动力在于发展技术，拓扑结构和空着方法，这会带来更高效的转换过程，无论是由电能到机械能还是相反的过程。

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