摘要:綜述了國外永磁傳動技術的最新發展。應用領域拓寬、技術性能提高；出現一些新技術、新工藝、新結構；應用先進制造技術與管理，使磁力泵更加高效、可靠與耐用。

關鍵詞:永磁傳動技術材料結構應用

Abstract：Newdevelopmentonmagneticdrivinginforeigncountryissyntheticallyreviewed.

Applicationsfieldisbecomewideandtechnicalpropertyisimproved;Newtechnique,

technologyandconstructionappear;Magneticdrivepumpsbecomehighefficiency,

rliabilityandlonglifebyusingadvancedmanufacturetechniqueandmanagement.

1應用領域拓寬、技術性能提高

1.1磁力傳動是密封領域最有效最安全的解

永磁傳動即永磁聯軸器對于需要密封的機械，對有害、有毒、污染、危險、純凈、貴重的產品和生產過程是一最安全解，它的應用范圍很寬。石油化工、醫藥、電影、電鍍、核動力等行業中的液體大都具有腐蝕性、易燃、易爆、有毒、貴重，泄漏會帶來工作液體的浪費與環境污染；真空、半導體工業要防止外界氣體的侵入：飲食、醫藥要保證介質的純凈衛生。永磁傳動技術在這些領域找到了用武之地。英國Howard機械發展有限公司(HMD)從1946年就致力于無密封泵的制造，至今在全世界37個國家已銷售近7萬臺,每年銷售額達28百萬英鎊[1]。美國一家制藥廠有上百個裝有機械密封的離心泵，處理各種酸類，這些泵由于設計問題常常干運轉，僅能使用2~3個月就自行破壞，換用了Ansimag公司生產的K1516系列磁傳動泵，自1993年投入運行（每天操作4.8小時每年365天）至1998年還在運行[2]。美國中西部的容器板廠，合成苛性納是回轉葉片泵密封的極大問題,這里的工程師稱這些泵是“維護黑夜里的天”安裝了Ansimag公司的ETFE襯里無密封磁力泵,運行11個月沒有停機[3]。美國一大型化工廠面臨著輸送甲醇的嚴重困難。因甲醇易燃，60℃接近沸騰，流量僅7m3/h，壓差高達250m。問題的解決靠的是Dickow磁傳動多級端吸泵，它的流量是15m3/h，壓差400m,確保了甲醇的零泄漏,保證操作人員與工廠的安全，并解決了甲醇中含有氣泡輸送問題[4]。

1.2磁力泵在技術性能上向微型,大型化發展

為滿足國內外市場需要，石油化工公司成套設備向大型化發展，我國必須有一批年產千萬噸級的煉油廠、百萬噸級的乙烯裝置。機械裝備要滿足重負荷、長周期、低能耗，并符合環保要求。我國在仿制國外產品中發現，制造磁力泵的材質和工藝要求是很高的。即使11~13kW的中小功率泵,其可靠性制造成本也無法讓用戶接受。對于耐強腐蝕、高壓、高溫的大功率泵尚屬空白。目前磁力泵的發展極限應由HMD公司的產品來描述：流量由1m3/h到681m3/h，壓差由10m到500m，溫度范圍由-100℃到450℃，系統壓力從真空到400bar，原動機功率達350kW。微型泵是專門為某些部門研究開發出來的，例如激光器的冷卻、分析儀器的供料、化學劑的補充、生物工程、冷卻循環，以至于打印機的噴嘴等。齒輪泵與電機一體化封閉聯接，適用24V、36V直流電源，速度人工自動控制。最低流量為10ml/min，壓差7bar。日本Iwaki公司為電鍍、冷卻循環用的MD系列微型磁力傳動齒輪泵的流量范圍是7.5~288L/min，傳動功率1/25~1/3馬力。

1.3各種類型的泵均可改造為磁力傳動泵

摘要:文章主要對機械傳動技術的改進和發展方向展開較為深入的分析，首先介紹了機械傳動技術的工作原理，其次針對機械傳動技術的應用優勢進行分析，最后總結了機械傳動技術的改進及其發展方向，希望能為相關人士提供些許參考。

關鍵詞:機械傳動技術;改進;發展方向

機械傳動技術作為機械系統在運作過程中的基礎內容，同時還是決定機械在運動過程當中的整體運作效率技術，尤其在當前社會經濟發展背景下，運用機械傳動技術的機械傳動系統的不斷進步正在起到重要的催化劑作用，但是根據我國工業化發展現狀來看，針對機械設備的運作穩定性提出了較高要求，因此，這就需要機械傳動技術能夠和現代社會做到與日俱進，進一步促進機械傳動技術的發展，及機械系統的完善。

1機械傳動技術的工作原理

機械傳動系統在運用機械傳動技術之前，需要相關工作人員能夠針對系統的組成部分和實際情況展開深入分析，一般來講，機械傳動系統主要是由原動機、傳動機構和執行結構等多個方面進行組建而成，而在機械傳動系統中的原動機是機械傳動系統進行開展工作的關鍵因素，不同的機械傳動系統由于具備不同的功能和使用目的，所以將呈現在執行結構的功能方面。與此同時，在機械傳動系統中的原動機雖然結構相對于簡單，但是執行機構相對于復雜些，因此，為了能更好的適應于單一的動力來源之下實現復雜執行功能，就需要在實際工作中運用復雜的傳動機構進行實現。只有運動部位具備傳動機構，這樣才可以跟隨機械設備進行發展和整改，就能整改齒輪傳動等接觸式的傳動方式，同時還會在該基礎上實現優化，進而提升機械傳動系統的運作效率。

2機械傳動技術的應用優勢

摘要:綜述了國外永磁傳動技術的最新發展。應用領域拓寬、技術性能提高；出現一些新技術、新工藝、新結構；應用先進制造技術與管理，使磁力泵更加高效、可靠與耐用。

關鍵詞:永磁傳動技術材料結構應用

Abstract：Newdevelopmentonmagneticdrivinginforeigncountryissyntheticallyreviewed.

Applicationsfieldisbecomewideandtechnicalpropertyisimproved;Newtechnique,

technologyandconstructionappear;Magneticdrivepumpsbecomehighefficiency,

rliabilityandlonglifebyusingadvancedmanufacturetechniqueandmanagement.

摘要:綜述了國外永磁傳動技術的最新發展。應用領域拓寬、技術性能提高；出現一些新技術、新工藝、新結構；應用先進制造技術與管理，使磁力泵更加高效、可靠與耐用。

關鍵詞:永磁傳動技術材料結構應用

Abstract：Newdevelopmentonmagneticdrivinginforeigncountryissyntheticallyreviewed.

Applicationsfieldisbecomewideandtechnicalpropertyisimproved;Newtechnique,

technologyandconstructionappear;Magneticdrivepumpsbecomehighefficiency,

rliabilityandlonglifebyusingadvancedmanufacturetechniqueandmanagement.

1應用領域拓寬、技術性能提高

1.1磁力傳動是密封領域最有效最安全的解

永磁傳動即永磁聯軸器對于需要密封的機械，對有害、有毒、污染、危險、純凈、貴重的產品和生產過程是一最安全解，它的應用范圍很寬。石油化工、醫藥、電影、電鍍、核動力等行業中的液體大都具有腐蝕性、易燃、易爆、有毒、貴重，泄漏會帶來工作液體的浪費與環境污染；真空、半導體工業要防止外界氣體的侵入：飲食、醫藥要保證介質的純凈衛生。永磁傳動技術在這些領域找到了用武之地。英國Howard機械發展有限公司(HMD)從1946年就致力于無密封泵的制造，至今在全世界37個國家已銷售近7萬臺,每年銷售額達28百萬英鎊[1]。美國一家制藥廠有上百個裝有機械密封的離心泵，處理各種酸類，這些泵由于設計問題常常干運轉，僅能使用2~3個月就自行破壞，換用了Ansimag公司生產的K1516系列磁傳動泵，自1993年投入運行（每天操作4.8小時每年365天）至1998年還在運行[2]。美國中西部的容器板廠，合成苛性納是回轉葉片泵密封的極大問題,這里的工程師稱這些泵是“維護黑夜里的天”安裝了Ansimag公司的ETFE襯里無密封磁力泵,運行11個月沒有停機[3]。美國一大型化工廠面臨著輸送甲醇的嚴重困難。因甲醇易燃，60℃接近沸騰，流量僅7m3/h，壓差高達250m。問題的解決靠的是Dickow磁傳動多級端吸泵，它的流量是15m3/h，壓差400m,確保了甲醇的零泄漏,保證操作人員與工廠的安全，并解決了甲醇中含有氣泡輸送問題[4]。

1.2磁力泵在技術性能上向微型,大型化發展

為滿足國內外市場需要，石油化工公司成套設備向大型化發展，我國必須有一批年產千萬噸級的煉油廠、百萬噸級的乙烯裝置。機械裝備要滿足重負荷、長周期、低能耗，并符合環保要求。我國在仿制國外產品中發現，制造磁力泵的材質和工藝要求是很高的。即使11~13kW的中小功率泵,其可靠性制造成本也無法讓用戶接受。對于耐強腐蝕、高壓、高溫的大功率泵尚屬空白。目前磁力泵的發展極限應由HMD公司的產品來描述：流量由1m3/h到681m3/h，壓差由10m到500m，溫度范圍由-100℃到450℃，系統壓力從真空到400bar，原動機功率達350kW。微型泵是專門為某些部門研究開發出來的，例如激光器的冷卻、分析儀器的供料、化學劑的補充、生物工程、冷卻循環，以至于打印機的噴嘴等。齒輪泵與電機一體化封閉聯接，適用24V、36V直流電源，速度人工自動控制。最低流量為10ml/min，壓差7bar。日本Iwaki公司為電鍍、冷卻循環用的MD系列微型磁力傳動齒輪泵的流量范圍是7.5~288L/min，傳動功率1/25~1/3馬力。

1.3各種類型的泵均可改造為磁力傳動泵

摘要：文章對水利樞紐工程中機電傳動裝置技術影響因素進行了分析，在此基礎上，對機電設備的傳動技術進行優化，旨在不斷的提高水利機電設備的施工質量和安全系數。

關鍵詞：水利工程；機電設備；安裝與維修

1異步電動機的運行性能和工作特性

高壓三相異步電動機的定子，從電力網吸收電能，并將電能轉換成機械能。最后，機械能通過桿軸輸出到給水泵，使水泵完成傳動的過程。通過分析，異步電動機的性能優勢由下述參數決定。1.1電動機效率參數。效率=P2/P1×100%（即，輸出功率P2和輸入功率P1的比）。同樣的負荷條件，電動機的效率越高，能源的利用率越高，越省電。因此，電動機的效率是需要在固定負荷條件下，在符合相關規定和要求前提下，發揮電動機更大的效率。1.2電動機功率參數。設備功率對于電氣設備的利用率有著非常重要的影響。電動機運轉時，它不僅能夠從電源吸收有功功率，而且還吸收了無功功率。所謂低功率，就表示設備運行中從電源吸收更多的無功功率，增加電力網的負荷，降低機器的利用率。水利樞紐的電動機的力率約為0.8，未能滿足相關標準和要求，所以，選擇使用了并聯高電壓電容器的無功補償技術，以此提升功率。1.3電動機啟動扭矩參數。初期的啟動扭矩，它直接與電動機的正常啟動相關。1.4電動機啟動電流參數。太大的啟動電流，可能會導致電源線的電壓下降過大，降低電壓，影響電動機的使用壽命以及正常運轉。1.5電動機最大與最小扭矩。由上可知，相關技術指標是在電動機設計時的綜合考察以及計算來獲得的。當電動機實際運行時，還應測試以及檢查。就異步電動機的運行特性來分析，當異步電動機在額定電壓下運行能夠得到各項性能指標與輸出功率之間存在的關聯性，我們稱其為工作特性，并通過對電動機的實際運轉狀況進行判定。泵站的啟動會使得電壓下降，在相關規定中，要求此時電壓下降不應該大于定格値的10%，同時，啟動電流不能夠大于輸電網的過載。在泵站啟動時，需要能夠滿足電動機本身的特性需求。如果能夠滿足這些前提，那么高壓的異步電動機通常會選擇運用全壓啟動，并通過機械手段對其進行制動。在某種情況下，水利樞紐泵站也會選擇使用同步電動機，然而，需要注意的是，同步電動機傳動系統中涉及到非常復雜的勵磁裝置。

2機電傳動裝置穩定運行的條件

在水利泵站的傳動裝置中，為了保證相關設備和裝置的正常運轉，首先必須要確保電動機與水泵保持統一的機械特性，保障其正常運行。第一，系統要實現勻速運行；第二，系統如果受到外部干擾，導致其運轉速度發生變動時，要在去除這些因素的影響后，確保其能夠依舊保持正常運轉。電動機與水泵系統能夠實現穩定運行，有如下基礎條件。2.1水泵的揚程曲線以及機械效率特性曲線水泵的揚程曲線和水泵的機械效率特性曲線有交點，如圖1所示。圖1異步電動機的運行性能以及工作特性2.2速度比與平衡點如果速度比與平衡點對應的速度較大的時候，也就是說，當外部干擾導致速度增加時，速度比應該小于平衡點對應值。如果去除外部因素影響，速度比小于平衡點對應值，當速度小于與平衡點相對的速度時，速度比大于平衡點對應值，即當外部干擾因素導致轉速出現下降，這種干擾消除之后，速度比應該大于平衡點對應值，這種特性調整是電氣機械傳輸系統的最佳工作狀態。

摘要：隨著我國機械制造水平的不斷發展，制造了大量功率和容量要求較高的計算設備，其中液壓機械傳動控制系統是一種新型傳動技術，其已廣泛應用于機械設計制造等領域，液壓機械傳動控制系統對機械設計制造水平起到關鍵性作用。這種傳動控制系統主要采用液體作為介質進行相關傳動控制，可有效提高機械的工作效率和能源利用率。因此本文主要對液壓機械傳動控制系統的優缺點進行闡述，并分析了該系統的實際應用情況和存在的問題。

關鍵詞：機械設計制造；液壓傳動控制系統；應用

液壓機械傳動控制系統是一種流體傳動與控制技術有效結合的先進技術，其主要包括動力元件、液壓元件、控制元件和液壓輔助元件[1]。該系統采用液體作為能量傳動以及控制的有效介質，并由元件回路控制對能量進行傳遞。目前該系統已在諸多領域得到廣泛應用，特別是機械設計制造領域已離不開液壓機械傳動控制系統的大量使用，其也促使機械設計制造領域的不斷發展，因此研究液壓機械傳動控制系統在機械設計制造中的實際應用情況意義重大。

一、液壓機械傳動控制系統的優缺點

1.液壓機械傳動控制系統的優點

液壓機械傳動控制系統的優點可以歸納為以下4點：首先是功率高，液壓機械傳動控制系統主要由動力元件、液壓元件、控制元件和液壓輔助元件等組成。與傳統的液壓傳動和機械傳動相比，這種系統的液壓機械傳動功率相對較大，同時這種系統引入了微電子技術，使得該系統的功能集成化程度高，可在較小空間內達到功率有效控制。其次是小型化，這是由于液壓機械傳動控制系統的各元件高度集成化的特點，使得該系統小型化、輕質化發展。同時由于系統內部各元件的相互協作性較好，也使得該系統可操作程度高，可針對不同的工作要求進行有效的液壓機械傳動。接下來是穩定性好。這種液壓機械傳動控制系統實際應用可將機械工作過程中產生的熱量通過液壓油流動傳遞，可有效降低系統溫度，避免系統局部過熱的情況，進而保證機械的使用穩定性。同時由于上述原因，該系統也可用于低速重載條件的液壓機械傳動。最后是自動換擋功能，為了使得操作人員根據相關要求對機械進行簡便靈活操作，提高機械工作效率，可使用這種液壓機械傳動系統。該系統具有自動換擋功能，可根據實際工作條件和機械運行要求的不同進行有效的擋位自動調節，方便操作人員進行工作裝置的操作，不要考慮擋位操作的問題，可降低機械工作中的操作失誤概率，進而實現整體機械的工作效率。

摘要：本文通過分析電力電子技術的發展狀況，再結合電力電子技術在我國電力機車牽引電傳動系統中的應用情況，指出了寬禁帶半導體技術是今后從事電力電子技術研究的重要方向，并提出了繼續探究優化改型IGBT和SiC功率器件在電力機車上的應用研究，對促進我國電力機車的發展具有重大意義。

關鍵詞:電力電子技術；電力機車；牽引電傳動系統

隨著電力電子技術的快速發展，電力機車牽引電傳動系統發生了巨大的變化。20世紀中后期，采用交直傳動系統的韶山型電力機車在我國鐵路交通運輸中占主導地位，但隨著現代科學與技術的快速發展，采用交直交傳動系統的和諧系列電力機車，在生產實際中得到廣泛的應用，并逐漸取代了韶山型電力機車。在電力機車牽引電傳動系統的發展歷程中，電力電子技術承擔著舉足輕重的作用，因此，電力電子技術在電力機車牽引電傳動系統中的應用研究具有重要意義。

1電力電子技術的發展

1947年，第一只晶體管的研制成功，開創了半導體固態電子學，20世紀50年代功率半導體二極管的出現，提高了整流電路的效率。1957年美國通用電氣公司研制出第一只可控型電力電子器件———晶閘管，次年得以商業化，標志著對電能變換與控制的電力電子技術誕生。電力電子技術是一門新型技術，但是發展快速，其原因有兩個：一是：人類電氣化時代，電能在國民工業中的應用比重已成為衡量一個國家發展水平的重要指標，電力電子技術適應了當今世界人們對電能的巨大需求以及能源利用效率的不斷追求，利用電力電子技術可以實現交流到直流（AC/DC）、直流到交流（DC/AC）、交流到交流（AC/AC）、直流到直流（DC/DC）等多形式的能量變換，這為太陽能、風能等清潔能源的利用，高效的交流傳動，以及高壓直流輸電等各領域的應用打開了廣闊的前景。二是：電力電子器件的發展極大地擴展了電力電子技術應用的功率范圍，微處理器的出現實現了控制數字化，快速推進了電力電子技術的應用發展。1.1傳統電力電子技術。晶閘管的發明擴展了半導體器件的功率控制范圍，在二十世紀60年代得到快速推廣，主要應用于大功率整流器。二十世紀60年代普遍較大功率的工業用電由工頻交流發電機產生，其中有近20%的電力是給直流用電負載使用，而大功率硅整流器實現了將工頻交流電轉換成直流電。晶閘管具有體積小、功耗小、效率高、可控等特點，用它構成的變流裝置具有壽命長、易維護等優點。因此，晶閘管的開發與應用在上世紀六、七十年代得到了快速發展。由于晶閘管的關斷不可控，需要依靠外加電路或外加反向電壓來實現關斷，這就限制了晶閘管的應用。隨著科技的發展，多種多樣的負載不斷涌現，對需求的電能提出了更高的要求，在二十世紀70年代，全控型器件出現了，并逐漸占據主導地位，如快速晶閘管、門極可關斷晶閘管。全控型器件具有自身可關斷性能和較高開關速度，在整流、逆變、斬波、變頻電路中得到了廣泛應用，電力電子技術得到突飛猛進的發展。但是快速晶閘管、門極可關斷晶閘管工作頻率不高，只能在中低頻的范圍內應用。1.2現代化電力電子技術。20世紀80年代初期，大功率絕緣柵雙極晶體管（IGBT）的出現把電力電子技術的應用帶入高頻及中大功率領域。IGBT具有較高綜合性能，開關頻率方面，一般可達10kHz至20kHz，小功率的甚至高達100kHz；電壓等級方面，最高電壓已達到6500V，該電壓下的電流可達750A，1700V電壓等級的電流可達2400A；溫度方面，最高可達175℃。開關器件的高頻化也促進了電感器件體積的成倍縮小。大中型功率高頻IGBT的發展持續促進著電力電子設備朝輕重量、小體積、高效能方面發展，再結合日益進步的微處理芯片技術，現代電力電子技術已實現了全控化、集成化、高頻化、控制技術數字化和電路形式弱電化，應用場合越來越廣泛。由于負載對供電電能的質量要求越來越高，科研工作者還在不斷進行IGBT改型研究。經過多年應用發展Si器件為基礎的電力電子技術相當成熟，Si器件在開關頻率、通態壓降以及結溫等性能指標上難以繼續提升，發展空間較小。新一代寬禁帶半導體材料（如碳化硅）的電力電子器件具有比硅器件高得多的耐受高電壓的能力、低得多的通態電阻、更好的導熱性能和熱穩定性以及更強的耐受高溫和射線輻射的能力等。當前寬禁帶半導體器件的發展一直受制于材料的提煉、制造以及半導體的制造工藝水平，尚處于起步階段。目前，我國在應用寬禁帶半導體方面也進行了初步的研究。寬禁帶半導體在照明中應用已形成一定規模，2017年我國氮化物半導體照明產業的產值突飛猛進，突破了5000億。同時，微波毫米波器件已開始應用于通訊、衛星通信、對抗、雷達等領域。未來，寬禁帶半導體將在新能源汽車、電力轉換等行業有著越來越廣泛的應用。由此可見，寬禁帶半導體技術是我們從事電力電子技術研究的一個重要方面。

2電力電子技術在我國電力機車牽引電傳動系統中的應用

摘要：首先介紹了非公路礦用汽車液力機械傳動和電傳動形式的特點，其次從新型燃料、混合動力、純電驅動等方面綜述了其節能技術的相關研究，然后分析了該車型儲能系統和驅動電機的技術進展，并概括了通過優化控制策略提升電傳動系統能量利用率的相關研究。最后總結為混合動力技術有望成為非公路礦用汽車的主要節能途徑。

關鍵詞：非公路礦用汽車；露天礦山；混合動力；能量效率；控制策略

礦業是社會經濟發展的基礎，合理開發利用與保護礦產資源，確保資源供給和資源安全，是實現高質量發展和高品質生活、建設美麗中國的重點之一。對于礦業行業來說，發展綠色礦業、建設綠色礦山是落實科學發展觀和生態文明建設的重要舉措。非公路礦用汽車作為露天礦山完成巖石土方剝離與礦石運輸任務的主要裝備，其工作特點為運程短、承載重，常用大型電鏟或液壓鏟進行裝載，往返于采掘點和卸礦點，其經濟性指標很大程度上決定了是否能貫徹落實綠色礦山建設理念。因此，非公路礦用汽車的節能減排是當前整車制造和礦山企業面臨的重要問題。

1非公路礦用汽車的傳動形式

非公路礦用汽車的傳動形式包括液力機械傳動和電傳動2種，如圖1所示。液力機械傳動通過液力機械自動變速器、傳動軸、車橋將柴油機的動力傳遞給驅動輪，主要用于百噸級以下的車型。電傳動礦用汽車是工程機械中行駛速度最快、技術含量最高的產品，載重量從百噸以上至400t，廣泛應用于煤和鐵礦石的開采運輸。相比機械傳動方式，電傳動無需液力變矩器、變速箱和驅動橋等部件，結構簡單，可以降低機械傳動部件的制造成本，安裝維修也更為方便，傳動具有較高的響應速度。國外的電傳動系統生產開發主要集中在通用電氣和西門子兩家企業，按照驅動電機的不同可以分為交流發電機-直流電動機的直流電傳動與交流發電機-交流電動機的交流電傳動類型。后者的功率密度更高，可靠性及傳動效率也更有優勢。電傳動礦用汽車下坡制動時，整車的慣性能量（動能和勢能）轉換為電能并通過制動電阻柵轉換成熱能消耗，以此來實現車輛的制動。當車輛處于長距離下坡制動的工況時，發動機必須處于高怠速、高油耗狀態才能滿足牽引電機冷卻、機械制動、轉向等對能量的需求。開展非公路礦用汽車的節能技術研究、降低燃油消耗率、實現能量的高效利用成為目前該領域廣泛關注的熱點問題。

2非公路礦用汽車節能技術方案