稀土永磁電機的工作原理及其優(yōu)點(diǎn)

　　稀土永磁電機是較為新型永磁電機的電機種類(lèi)，鑒于稀土永磁產(chǎn)品的高能量，稀土永磁電機具有很多優(yōu)勢,例如體積小，重量輕，效率高，這一系列優(yōu)勢讓稀土永磁電機倍受歡迎。

　　1優(yōu)點(diǎn)

　　由于稀土永磁材料的磁性能優(yōu)異，稀土永磁經(jīng)過(guò)充磁后不再需要外加能量就能建立很強的*磁場(chǎng)，用來(lái)替代傳統電機的電勵磁場(chǎng)所制成的稀土永磁電機不僅效率高，而且結構簡(jiǎn)單、運行可靠，還可做到體積小、重量輕。既可達到傳統電勵磁電機所*的高性能（如特、特高速、特高響應速度），又可以制成能滿(mǎn)足特定運行要求的特種電機，如電梯曳引電機、汽車(chē)電機等。稀土永磁電機與電力電子技術(shù)和微機控制技術(shù)相結合，更使電機及傳動(dòng)系統的性能提高到一個(gè)嶄新的水平。從而提高所配套的技術(shù)裝備的性能和水平，是電機行業(yè)調整產(chǎn)業(yè)結構的重要發(fā)展方向。

　　稀土永磁電機應用范圍極為廣泛，幾乎遍及航空、航天、國防、裝備制造、工農業(yè)生產(chǎn)和日常生活的各個(gè)領(lǐng)域。它包括永磁同步電動(dòng)機、永磁發(fā)電機、直流電動(dòng)機、無(wú)刷直流電動(dòng)機、交流永磁伺服電動(dòng)機、永磁直線(xiàn)電機、特種永磁電機及相關(guān)的控制系統，范圍非常廣泛，稀土永磁電機幾乎覆蓋了整個(gè)電機行業(yè)。

　　2工作原理

　　稀土永磁電機的工作原理與電勵磁同步電機相同，區別在于稀土永磁電機是以永磁體替代勵磁繞組進(jìn)行勵磁。當永磁電機的三相定子繞組（各相差120°電角度）通入頻率為f的三相交流電后，將產(chǎn)生一個(gè)以同步轉速推移的旋轉磁場(chǎng)。穩態(tài)情況下，主極磁場(chǎng)隨著(zhù)旋轉磁場(chǎng)同步轉動(dòng)，因此轉子轉速亦是同步轉速，定子旋轉磁場(chǎng)恒與永磁體建立的主極磁場(chǎng)保持相對靜止，它們之間相互作用并產(chǎn)生電磁轉矩，驅動(dòng)電機旋轉并進(jìn)行能量轉換。

　　3應用

　　與傳統的電勵磁電機相比，永磁電機，特別是稀土永磁電機具有結構簡(jiǎn)單，運行可靠；體積小，質(zhì)量輕；損耗小，效率高；電機的形狀和尺寸可以靈活多樣等顯著(zhù)優(yōu)點(diǎn)。因而稀土永磁電機的應用范圍極為廣泛，幾乎遍及航空航天、國防、工農業(yè)生產(chǎn)和日常生活的各個(gè)領(lǐng)域。下面介紹幾種典型永磁電機的主要特點(diǎn)及其主要應用場(chǎng)合。

　　稀土永磁發(fā)電機

　　永磁同步發(fā)電機與傳統的發(fā)電機相比不需要集電環(huán)和電刷裝置，結構簡(jiǎn)單，減少了故障率。采用稀土永磁后還可以增大氣隙磁密，并把電機轉速提高到*值，提高功率質(zhì)量比。當代航空、航天用發(fā)電機幾乎全部采用稀土永磁發(fā)電機。其典型產(chǎn)品為美國通用電氣公司制造的150kVA14極12000r/min～21000r/min和100 kVA60000r/min的稀土鈷永磁同步發(fā)電機。國內研發(fā)的*臺稀土永磁電機即為3kW20000r/min的永磁發(fā)電機。

　　永磁發(fā)電機也用作大型汽輪發(fā)電機的副勵磁機，在三十年前就有這樣一個(gè)例子，80年代我國研制成功當時(shí)世界容量zui大的40kVA～160kVA稀土永磁副勵磁機，配備200MW～600MW汽輪發(fā)電機后大大提高電站運行的可靠性。

　　21世紀以來(lái)，獨立電源用的內燃機驅動(dòng)小型發(fā)電機、車(chē)用永磁發(fā)電機、風(fēng)輪直接驅動(dòng)的小型永磁風(fēng)力發(fā)電機正在逐步推廣。