同步电机之关于稀土永磁电机

    一般所说的稀土永磁电机都是指第三代稀土永磁电机，因为这种永磁材料性能优异，价格相对便宜，因此比第一代或第二代稀土永磁材料更有前景。钦铁硼永磁电机，作为新生代的永磁电机具有很大的发展潜力，电机界的权威专家认为，钱铁硼的发展方向一方面是逐渐取代其他永磁材料的永磁电机，另一方面是取代一部分电励磁电机。近年来由于电机界研究者的工作，已经取得了很大的成绩。

l）永磁同步发电机永磁同步发电机不需要励磁绕组及直流励磁电源，这样就取消了最容易出问题的集电环和电刷装置，使之成为无刷发电机，因而发电机结构简单、运行可靠。采用钦铁硼永磁材料后，电机的气隙磁感应强度可以增大，这样使电机体积缩小、重量减轻。对于航空、航天和其他高可靠性和高性价比的场合具有重要意义，所以航空航天部门中正努力进行这方面的研究。

另外，在风力发电、地热发电及小型水利发电机、小型内燃发电机组等方面也在进行深人研究和推广。稀土永磁发电机，作为大型汽轮或水轮发电机组的励磁机，我国早在20世纪80年代便研制成功了40一160kVA稀土永磁发电机，这种电机的研制成功大大提高了电站运行的可靠性。

2）永磁同步电动机永磁同步电动机与感应电动机相比，不需要无功励磁电流，可以提高电动机的功率因数，而且在稳定运行时没有转子电阻损耗，从而使其效率比同规格的感应电动机有所提高。而且永磁同步电动机在25 % -120％额定负载范围内均可保持较高效率和功率因数，从而使电动机在运行时，特别是轻载运行时有着显著的节能效果。当然这种电机不具备自起动能力，但是电机工作者在该电动机上加装了起动绕组，使之能够直接起动，人们把这种电动机称之为具有异步起动能力的同步电动机。在我国，沈阳工业大学与闽东电机厂研制的800W纺织专用永磁同步电动机效率高达91 %，功率因数为0 . 95 ,节能率可达10％。

3）稀土永磁无刷电动机随着电力电子技术的迅猛发展和元器件价格降低，人们已经和正在研制各种不同变频供电电源的永磁同步电动机，加上转子位置闭环控制系统而构成自同步的永磁电动机，这种电动机一般称为无刷直流电动机。这种电动机既具有电励磁直流电动机的优异调速特性，又实现了无刷结构，这在要求高控制精度和高可靠性场合，如航空航天、数控机床、加工中心、机器人、计算机外部设备、家用电器等方面获得广泛的应用。这其中反电动势波形和供电波形都是矩形波的电动机称为无刷直流电动机；反电动势波形及供电波形都是正弦波的电动机称同步电动机，在这里我们统称为永磁无刷直流电动机。在家用电器中，如空调、电冰箱、洗衣机、吸尘器、风扇等既是耗电大件，又是噪声来源。如果用无刷电动机逐步取代有刷电动机，不但为人们节约能源，而且又使生活条件得到改善。由于稀土永磁材料具有高剩余磁感应强度、高矫顽力和高磁能积的特点，它可以研制成具有较大气隙长度和较高气隙磁感应强度的电机，根据需要，可以制成无齿槽的盘式电动机、无槽电机、无铁心电机等无刷直流电机，这些电机由于无齿槽结构，既可以减少电机的重量和转动惯量，提高电机响应灵敏度，又可以减少电机中电磁谐波成分，减少电机脉动转矩，增加运行的平稳性，同时简化制造工艺，因而在高精确控制场合，如计算机外部设备、办公设备等中得到了广泛的应用。总之，由于高性能的稀土永磁材料的出现给永磁电机性能更优化、结构更简化及大型化提供了必要条件，使电机向更高层次发展。