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什么是永磁电机？ 永磁电动机( 二 )


自同步永磁电机由变频器供电的永磁同步电机和转子位置闭环控制系统组成，不仅具有电励磁DC电机的优良调速性能，而且实现了无刷 。主要用于控制精度和可靠性要求较高的场合，如航空空、航天、数控机床、加工中心、机器人、电动车、计算机外设等 。
目前已开发出宽调速范围和高峰功率速比的钕铁硼永磁同步电机及驱动系统，速比为1: 22 500，极限转速为9 000 r/min 。永磁电机效率高、振动小、噪声低、转矩密度高的特点，是电动汽车、机床等驱动装置中最理想的电机 。
随着人们生活水平的不断提高，对家用电器的要求也越来越高 。比如家用空调制器，不仅功耗大，而且是噪声的主要来源 。其发展趋势是采用无级调速的永磁无刷DC电机 。它能根据室温的变化自动调节到合适的速度并长时间运行，降低噪音和振动，使人感觉更舒适，比不调速的空调制器节电1/3 。其他冰箱、洗衣机、吸尘器、风扇等 。正逐步转向无刷DC电机 。
4.永磁DC电机DC电机采用永磁励磁，既保留了电励磁DC电机良好的调速特性和机械特性，又具有结构和工艺简单、体积小、铜耗低、效率高等特点 。因为省略了励磁绕组和励磁损耗 。因此，永磁DC电机被广泛应用于从家用电器、便携式电子设备、电动工具到要求良好动态性能的精密速度和位置传输系统 。在50W以下的微型DC电机中，永磁电机占92%，而10 W以下的占99%以上 。
目前，我国汽车工业发展迅速，汽车工业是汽车关键零部件永磁电机的最大用户 。在一辆超豪华汽车中，有70多台不同用途的电机，其中大部分是低压永磁DC微电机 。当钕铁硼永磁体和行星齿轮用于汽车和摩托车的起动电机时，起动电机的质量可降低一半 。
永磁电机的分类
永磁体有很多种 。按电机功能大致可分为永磁发电机信息资源网和永磁电机两大类 。
永磁电机可分为永磁DC电机和永磁交流电机 。永磁交流电机是指具有永磁转子的多相同步电机，所以常被称为永磁同步电机(PMSM) 。
如果按照是否有电气开关或换向器来分类，永磁DC电机可分为永磁无刷DC电机和永磁无刷DC电机(BLDCM) 。
当今世界，现代电力电子理论和技术正在蓬勃发展 。随着功率电子器件的出现，如MOSFET、IGBT和MCT，控制器件发生了根本性的变化 。自1971年FBlascEke提出交流电机矢量控制原理以来，矢量控制技术的发展开创了交流伺服驱动控制的新时代，各种高性能微处理器的不断推出进一步加速了交流伺服系统取代DC伺服系统的发展 。AC-I伺服系统取代DC伺服系统是必然趋势 。然而，具有正弦反电势的永磁同步电机(PMSM)和具有梯形反电势的无刷DC电机(BLIX~)由于其优异的性能必将成为发展高性能交流伺服系统的主流 。
永磁电机的注意事项
1.磁路结构及设计计算
为了充分发挥各种永磁体的磁性能，特别是稀土永磁体的优良磁性能，制造出高性价比的永磁电机，必须树立新的设计理念，重新分析和改进磁路结构，而不是简单套用传统永磁电机或电励磁电机的结构和设计计算方法 。随着计算机软硬件技术的快速发展，电磁场数值计算、优化设计、仿真技术等现代设计方法的不断完善，经过电机学术界和工程界的共同努力，永磁电机的设计理论、计算方法、结构技术和控制技术取得了突破，形成了一整套将电磁场数值计算与等效磁路解析解相结合的分析研究方法和计算机辅助分析设计软件，并正在不断完善 。
2.控制问题
永磁体制成后，在没有外部能量的情况下也能维持其磁场，但这也使得从外部调控其磁场变得异常困难 。永磁发电机很难从外部调节其输出电压和功率因数，永磁DC电机也不能再通过改变励磁来调节转速 。这些永磁电机的应用范围受到限制 。然而，随着MOSFET、IGBT等电力电子器件和控制技术的快速发展，大多数永磁电机只能通过电枢来控制，而没有磁场控制 。在设计中，需要结合稀土永磁材料、电力电子器件和微机控制三项新技术，使永磁电机在全新的工况下运行 。
3.不可逆退磁
如果设计或使用不当，当永磁电机温度过高(钕铁硼永磁体)或过低(铁氧体永磁体)时，在冲击电流引起的电枢反应作用下，或在剧烈的机械振动下，都可能发生不可逆的退磁，或失磁，使电机性能下降，甚至不能使用 。因此，有必要研究开发适用于电机生产企业利用信息资源网进行永磁材料热稳定性校核的方法和装置，分析各种结构的抗退磁能力，从而采取相应措施，保证永磁电机在设计和制造过程中不失磁 。


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