隨著節(jié)能成為全球范圍關(guān)注的焦點(diǎn)，超高速電機(jī)設(shè)計(jì)的能效也日益成為一個引人關(guān)注的問題。電機(jī)驅(qū)動產(chǎn)品不斷配合行業(yè)發(fā)展的趨勢，幫助設(shè)計(jì)人員提升能效、降低能耗、提高可靠性、減少元件數(shù)量等等，在實(shí)現(xiàn)節(jié)能方面發(fā)揮著積極的作用。
超高速電機(jī)市場發(fā)展趨勢
歷經(jīng)百年的發(fā)展，電機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域已非常廣泛。電機(jī)驅(qū)動產(chǎn)品覆蓋的汽車及工業(yè)等領(lǐng)域的應(yīng)用，正是電機(jī)市場主要趨勢的一個縮影。
首先是汽車電氣化的趨勢，即汽車制造商用集成的高能效電機(jī)替代傳統(tǒng)內(nèi)燃引擎動力，通常是用無刷直流(BLDC)電機(jī)替代皮帶和齒輪驅(qū)動，用于引擎蓋下的輔助元件，如泵、閥、供暖及空調(diào)、風(fēng)扇等。由于BLDC電機(jī)具有相當(dāng)優(yōu)異的性能，也開始進(jìn)入傳統(tǒng)上采用有刷直流(BDC)電機(jī)方案的其他應(yīng)用。
另一個趨勢是應(yīng)用裝配率的提升增加了電機(jī)的安裝數(shù)量，如電機(jī)化供暖通風(fēng)空調(diào)(HVAC)氣瓣控制(主要用于有刷直流及單極步進(jìn)電機(jī))也開始應(yīng)用于較低端汽車的HVAC系統(tǒng)。
BLDC電機(jī)在工業(yè)及電信中的應(yīng)用也越來越普遍。典型應(yīng)用包括風(fēng)扇、鼓風(fēng)機(jī)、泵及壓縮機(jī)。BLDC電機(jī)的能效比交流電機(jī)或開關(guān)磁阻電機(jī)更高。BLDC電機(jī)能實(shí)現(xiàn)低成本變速應(yīng)用，特別是用于集成了無傳感器換相算法，從而能夠省卻外部傳感器
節(jié)能趨勢對超高速電機(jī)驅(qū)動應(yīng)用的新要求
能源成本通常是電機(jī)整個壽命周期成本最主要的部分。因此，采用更高效的電機(jī)可以節(jié)約大量能源。
節(jié)能趨勢對超高速電機(jī)驅(qū)動的新要求包括幾個方面，其一，能效是由所選擇的電機(jī)技術(shù)及電機(jī)結(jié)構(gòu)決定的，因此要求選擇能將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的比例提升至最高的電機(jī)。其次，要選擇可以將驅(qū)動器的功耗降至最低并提高能效的驅(qū)動電路。其三，要通過提升電機(jī)驅(qū)動智能來實(shí)現(xiàn)優(yōu)化的能耗方案。
此外，一些應(yīng)用還要求系統(tǒng)中不使用有刷電機(jī)(使用步進(jìn)或無刷直流電機(jī));而使用無傳感器換相(不使用電位計(jì)或霍爾傳感器反饋)、嵌入運(yùn)動控制算法(用于低動力應(yīng)用)，將能效提到最高，降低可聽噪聲，改善電磁干擾(EMC)性能等。另外，還有一些應(yīng)用需要將驅(qū)動電路與超高速電機(jī)緊鄰布設(shè)在機(jī)電致動器上，并通過總線(LIN、I2C等)連接至中央控制。
