同步電機之永磁電機的分類與特點

磁場是電機實現(xiàn)機電能量轉(zhuǎn)換的基礎(chǔ)。根據(jù)電機建立磁場的方式的不同，可分為電勵磁電機和永磁電機。與電勵磁電機相比，永磁電機具有以下優(yōu)點：

( 1）取消了勵磁系統(tǒng)損耗，提高了效率。

( 2）取消了勵磁繞組和勵磁電源，結(jié)構(gòu)簡單、運行可靠。

( 3）稀土永磁電機結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕。

( 4）電機的尺寸和形狀靈活多樣。

常規(guī)永磁電機通常分為以下5類：永磁直流電動機、異步起動永磁同步電動機、永磁無刷直流電動機、調(diào)速永磁同步電動機和永磁同步發(fā)電機。永磁直流電動機與普通直流電動機結(jié)構(gòu)上的不同在于前者取消了勵磁繞組和磁極鐵心，代之以永磁磁極，具有結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高、效率高、體積小、重量輕的特點。絕大多數(shù)永磁直流電動機是微型電動機，在電動玩具、家用電器、汽車工業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用，其中在汽車工業(yè)中的應(yīng)用發(fā)展最快，每臺高檔轎車上有幾十臺電機，除發(fā)電機外，基本上都是永磁直流電動機。無刷直流電機和調(diào)速永磁同步電機結(jié)構(gòu)上基本相同，定子上為多相繞組，轉(zhuǎn)子上有永磁體，它們的主要區(qū)別在于無刷直流電機根據(jù)轉(zhuǎn)子位置信息實現(xiàn)自同步。它們的優(yōu)點在于：①取消了電刷換向器，可靠性提高；②損耗主要由定子產(chǎn)生，散熱條件好；③體積小、重量輕。異步起動永磁同步電動機與調(diào)速永磁同步電動機結(jié)構(gòu)上的區(qū)別是：前者轉(zhuǎn)子上有起動繞組或具有起動作用的整體鐵心，能實現(xiàn)自起動，無需控制系統(tǒng)即可在電網(wǎng)上運行。永磁同步發(fā)電機與電勵磁同步發(fā)電機在結(jié)構(gòu)上的不同在于前者采用永磁體建立磁場取消了勵磁繞組、勵磁電源、集電環(huán)和電刷等，結(jié)構(gòu)簡單，運行可靠。若采用稀土永磁，可以提高氣隙磁密和功率密度，具有體積小、重量輕的優(yōu)點。但永磁同步發(fā)電機制成之后，難以通過調(diào)節(jié)勵磁磁場以控制輸出電壓，使其應(yīng)用受到了限制。

二、永磁電機的應(yīng)用

目前永磁電機的功率從幾毫瓦到幾千千瓦，應(yīng)用范圍從玩具、工業(yè)應(yīng)用到艦船牽引用的大型永磁電機，在國民經(jīng)濟(jì)、日常生活、軍事工業(yè)、航空航天的各個方面得到了廣泛應(yīng)用。

主要應(yīng)用如下圈：

1．家用電器

包括電視音像設(shè)備、風(fēng)扇、空調(diào)器、食品加工機、美容工具、油煙機等。

2．計算機及其外圍設(shè)備

包括計算機（驅(qū)動器、風(fēng)扇等）、打印機、繪圖儀、光驅(qū)、光盤刻錄機等。

3．工業(yè)生產(chǎn)

包括工業(yè)驅(qū)動裝置、材料加工系統(tǒng)、自動化設(shè)備、機器人等。

4．汽車

包括永磁起動機、雨刮器電動機、門鎖電動機、坐椅升降電動機、遮陽頂棚電動機、清洗泵電動機、錄音機用電動機、玻璃升降電動機、散熱器冷卻風(fēng)扇電動機、空調(diào)電動機、天線升降電動機、油泵電動機等。

5．公共生活

包括鐘表、美容機械、自動售貨機、自動取款機、點鈔機等。

6．交通運輸

包括電車、飛機輔助設(shè)備、艦船等。

7．航天

包括火箭、衛(wèi)星、宇宙飛船、航天飛機等。

8．國防

包括坦克、導(dǎo)彈、潛艇、飛機等。

9．醫(yī)療

包括牙鉆、人工心臟、醫(yī)療器械等。

10．發(fā)電

包括風(fēng)力發(fā)電、余熱發(fā)電、小型水力發(fā)電、小型內(nèi)燃發(fā)電機組用發(fā)電機，以及大型發(fā)電