永磁同步電機(jī)之關(guān)于小功率永磁電機(jī)的發(fā)展前景

    在小功率電機(jī)及微型控制電機(jī)中，永磁電機(jī)占有相當(dāng)大的比例，對于這些電機(jī)的前景，現(xiàn)根據(jù)永磁材料的類別將永磁電機(jī)分為三類加以敘述。

1．鋁鎳鉆永磁電機(jī)

鋁鎳鉆永磁電機(jī)是一種興起較早的永磁電機(jī)，鋁鎳鉆永磁體具有較高剩余磁感應(yīng)強(qiáng)度、溫度系數(shù)小、居里溫度高、熱穩(wěn)定性強(qiáng)、抗氧化能力和抗腐蝕能力及加工性均好，所以自20世紀(jì)30年代誕生以來，在軍事工程所用精密電機(jī)中一直占有重要地位，例如在永磁同步電動(dòng)機(jī)、直流伺服電動(dòng)機(jī)、直流力矩電動(dòng)機(jī)、直流測速發(fā)電機(jī)、低速同步電動(dòng)機(jī)、永磁感應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)等。鋁鎳鉆材料雖然有很多優(yōu)點(diǎn)，但是也存在一系列缺點(diǎn)，如矯頑力低，退磁曲線呈非線性，抗退磁能力差，進(jìn)行穩(wěn)定性處理時(shí)必須選最大去磁情況來處理。鋁鎳鉆永磁材料的另一個(gè)很重要的缺點(diǎn)就是需要鉆這種重要戰(zhàn)略物資。所有這些缺點(diǎn)都限制了這種材料的擴(kuò)大使用，因而目前除非必須使用，很少有人去開發(fā)研究采用這種材料的永磁電機(jī)。

2．鐵氧體永磁電機(jī)

由于鐵氧體永磁材料磁性能相對比較低，價(jià)格也相應(yīng)便宜，故目前這種材料主要用于玩具、家用電器、汽車電器、醫(yī)療設(shè)備、錄像機(jī)、錄音機(jī)、辦公設(shè)備、通用儀表等永磁直流電動(dòng)機(jī)。之所以這些電器上采用鐵氧體是因?yàn)橐韵虑闆r：

l）這些器具量大面廣，據(jù)統(tǒng)計(jì)，這種電機(jī)在小功率電動(dòng)機(jī)中占70％以上；

2）由于這些場合需要的動(dòng)力輸出一般都較小且短時(shí)輸出，因而所需材料較少；

3）最主要的原因還是這種材料價(jià)格便宜，具有很大的競爭力。近年來，不少單位也進(jìn)行了用鉸鐵硼代替鐵氧體的實(shí)驗(yàn)研究，但是其綜合效果并不太好。作者曾采用這兩種材料用于小功率永磁直流電機(jī)的研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在輸出功率及性能相近情況下，采用欽鐵硼永磁材料時(shí)，材料雖有一定的節(jié)約，但在小功率永磁直流電機(jī)磁極制造上帶來困難，且由于欽鐵硼永磁材料目前存在的一些問題，實(shí)際上節(jié)省的永磁材料也很有限，所以在這些經(jīng)濟(jì)型電機(jī)上加強(qiáng)對鐵氧體永磁材料磁性能的提高和機(jī)械加工性能的研究仍然是一個(gè)方向。

    目前不論是國內(nèi)或國際市場，鐵氧體永磁電機(jī)均占一定份額，據(jù)統(tǒng)計(jì)鐵氧體永磁電機(jī)在家用電器中占85 %，在計(jì)算機(jī)外部設(shè)備中占80 %，在汽車電器中占95 %，可見鐵氧體永磁電機(jī)應(yīng)用范圍相當(dāng)廣泛。隨著人們生活水平的提高，這種電機(jī)的應(yīng)用將會(huì)更加普及。