В последние годы, в условиях быстрого развития глобальной автомобильной промышленности на новых источниках энергии, технология приводных двигателей, как один из основных компонентов, претерпевает беспрецедентные преобразования и инновации. От синхронных двигателей с постоянными магнитами до ступичных двигателей, от инновационных материалов до интеллектуального управления, технология приводных двигателей быстро развивается в направлении более высокой эффективности, меньшего веса, интеграции и интеллекта, обеспечивая надежную поддержку для улучшения производительности и контроля затрат транспортных средств на новых источниках энергии.
В условиях энергосбережения и сокращения выбросов высокая эффективность приводных двигателей стала консенсусом в отрасли. Синхронные двигатели с постоянными магнитами благодаря своей высокой удельной мощности и высокому КПД в настоящее время доминируют на рынке. По отраслевым данным, в 2024 году установленная мощность синхронных двигателей с постоянными магнитами в Китае составила более 90%, при этом максимальный КПД превысил 97%. Однако колебания цен и проблемы безопасности поставок редкоземельных материалов для постоянных магнитов побудили компании ускорить исследования и разработки альтернативных решений. Технология синхронного реактивного двигателя с постоянным магнитом (PMa-SRM), используемая в Tesla Model 3, уменьшает количество редкоземельных элементов за счет оптимизации конструкции магнитной цепи, тем самым снижая затраты при сохранении высокой эффективности. Отечественные компании, такие как BYD и Jingjin Electric, также разрабатывают двигатели с низкими-тяжелыми редкоземельными-или редкоземельными-свободными-постоянными магнитами. Например, система электропривода BYD «восемь-в-одном» увеличивает КПД двигателя до 96,5 %, при этом средний КПД составляет 89 % в условиях NEDC.
Применение силовых устройств из карбида кремния (SiC) привело к дальнейшему повышению эффективности системы двигателя. По сравнению с традиционными IGBT устройствами на основе SiC можно снизить электрические потери управления более чем на 50 % и повысить рабочую частоту в 3-5 раз. В системе электропривода DriveONE компании Huawei используются все модули SiC, что обеспечивает максимальную эффективность системы 92 %, что на 3 процентных пункта выше, чем в среднем по отрасли. Прогнозируется, что к 2026 году более 30% электромобилей высокого класса будут использовать системы электропривода SiC.
Являясь важнейшей движущей силой современного промышленного производственного оборудования, электрические сервосистемы являются незаменимой основополагающей технологией для автоматизации производства. С быстрым развитием современной промышленности к современным электрическим сервосистемам предъявляются все более высокие требования. В этом документе кратко анализируются процесс разработки и тенденции электрических сервосистем, подчеркивается важность разработки высокопроизводительных сервосистем с синхронными двигателями с постоянными магнитами (СДПМ) и обрисовываются несколько актуальных проблем. В нем также рассматривается текущий статус исследований высокопроизводительных сервосистем PMSM и обсуждаются перспективы их применения.