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永磁電機的發(fā)展及在各個(gè)領(lǐng)域的應用

永磁電機采用永磁體生成電機的磁場(chǎng),無(wú)需勵磁線(xiàn)圈也無(wú)需勵磁電流,效率高結構簡(jiǎn)單,是很好的節能電機,隨著(zhù)高性能永磁材料的問(wèn)世和控制技術(shù)的迅速發(fā)展.永磁電機的應用將會(huì )變得更為廣泛。

永磁電機的發(fā)展歷史

? 永磁電機的發(fā)展同永磁材料的發(fā)展密切相關(guān)。我國是世界上 早發(fā)現永磁材料的磁特性并把它應用于實(shí)踐的國家,兩千多年前,我國利用永磁材料的磁特性制成了指南針,在航海、軍事等領(lǐng)域發(fā)揮了巨大的作用,成為我國古代四大發(fā)明之一。

19世紀20年代出現的世界上 臺電機就是由永磁體產(chǎn)生勵磁磁場(chǎng)的永磁電機。但當時(shí)所用的永磁材料是天然磁鐵礦石(Fe3O4),磁能密度很低,用它制成的電機體積龐大,不久被電勵磁電機所取代。

? 隨著(zhù)各種電機迅速發(fā)展的需要和電流充磁器的發(fā)明,人們對永磁材料的機理、構成和制造技術(shù)進(jìn)行了深入研究,相繼發(fā)現了碳鋼、鎢鋼( 磁能積約2.7 kJ/m3)、鈷鋼( 磁能積約7.2 kJ/m3)等多種永磁材料。

? 特別是20世紀30年代出現的鋁鎳鈷永磁( 磁能積可達85 kJ/m3)和50年代出現的鐵氧體永磁( 磁能積現可達40 kJ/m3),磁性能有了很大提高,各種微型和小型電機又紛紛使用永磁體勵磁。永磁電機的功率小至數毫瓦,大至幾十千瓦,在軍事、工農業(yè)生產(chǎn)和日常生活中得到廣泛應用,產(chǎn)量急劇增加。相應地,這段時(shí)期在永磁電機的設計理論、計算方法、充磁和制造技術(shù)等方面也都取得了突破性進(jìn)展,形成了以永磁體工作圖圖解法為代表的一套分析研究方法。

但是,鋁鎳鈷永磁的矯頑力偏低(36~160 kA/m),鐵氧體永磁的剩磁密度不高(0.2~0.44 T),限制了它們在電機中的應用范圍。一直到20世紀60年代和80年代,稀土鈷永磁和釹鐵硼永磁(二者統稱(chēng)稀土永磁)相繼問(wèn)世,它們的高剩磁密度、高矯頑力、高磁能積和線(xiàn)性

永磁電機的特點(diǎn)及應用

? 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。

永磁電機在各個(gè)應用領(lǐng)域中的重要作用

? 1、節能稀土永磁電機以消費為主要對象,如紡織和化纖工業(yè)用稀土永磁同步電機,石油、采礦,稀土永磁同步電動(dòng)機在煤礦運輸機械,稀土永磁同步電機驅動(dòng)各種泵與風(fēng)機。

? 2、各種稀土永磁電機被各種類(lèi)型的車(chē)輛(汽車(chē),摩托車(chē),火車(chē))使用,稀土永磁電機是 的市場(chǎng)。據統計,大約70%的車(chē)用稀土永磁電機。豪華轎車(chē),為各種應用的電機已達70多套。由于各種汽車(chē)電機的要求是不同的,永磁材料的選擇是不一樣的。馬達磁鐵用于空調、風(fēng)機、電動(dòng)車(chē)窗,從價(jià)格的角度考慮,未來(lái)將繼續鐵氧體的優(yōu)勢。點(diǎn)火線(xiàn)圈、驅動(dòng)裝置、傳感器,仍然使用Sm-Co燒結磁體。此外,汽車(chē)零部件,也是電動(dòng)汽車(chē)不可忽視的,作為一種環(huán)保型(EV)和混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)(HEV)。

? 3、稀土永磁電機交流伺服系統一套電子的、高性能的、速度控制系統的機電一體化機械。系統是一個(gè)自我控制的永磁同步電機主體。該系統用于數控機床的發(fā)展,柔性制造技術(shù);也用于電動(dòng)汽車(chē),而不是傳統的熱動(dòng)力車(chē),車(chē)輛排放的自由。稀土永磁電機是一種很有發(fā)展前途的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)。

? 4、新領(lǐng)域主要是為新的空調和冰箱的小功率稀土永磁同步電機變頻調速系統的支持,用于各種稀土永磁直流微電機的無(wú)線(xiàn)電動(dòng)小工具,稀土永磁無(wú)刷直流電動(dòng)機是功率不同的儀器。這種電機的需求也很大。

? 5、在航空航天應用為優(yōu)勢的稀土永磁材料,使其在航空發(fā)動(dòng)機應用非常合適。雖然有稀土永磁電機在空氣中的一些應用程序(如發(fā)電機電壓和短路保護等),但國內外的專(zhuān)家一致認為,稀土永磁電機是新一代航空發(fā)動(dòng)機的一個(gè)重要發(fā)展方向。

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