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永磁電機的研究推動了電機學的發展

來源:北京永光高特微電機有限公司作者:李利網址:http://www.fupoqq9.cn瀏覽數:167

在設計、制造和應用永磁電機時,需要對下列問題著重進行分析研究分析:

1) 磁路結構和設計計算     為了充分發揮各種永磁材料的磁性能,特別是稀土永磁的優異性能,用最少的永磁材料和加工費用制造出高性能的永磁電機,就不能簡單套用傳統的永磁電機和電勵磁電機的結構和設計計算方法。必須建立新的設計概念,重新分析和改進磁路結構和控制系統;必須應用現代化設計方法,研究新的分析計算方法,以提高實際計算的準確度。

2) 控制問題     永磁電機制成后不需外界能量即可維持其磁場,但也造成從外部調節、控制其磁場極為困難。永磁發電機難以從外部調節其輸出電壓和功率因數,永磁直流電動機不再能用改變勵磁的方法來調節其轉速。這些使永磁電機的應用范圍受到了限制。但是,隨著MOSFET、IGBT等電力電子器件和控制技術的迅猛發展,大多數永磁電機在應用中,可以不必進行磁場控制而只進行電樞控制。設計師需要把稀土永磁材料、電力電子器件和微機控制三項新技術結合起來,使永磁電機在嶄新的工況下運行。

3) 不可逆退磁問題     如果設計或使用不當,永磁電機在過高(釹鐵硼永磁)或過低(鐵氧體永磁)溫度時,在沖擊電流產生的電樞反應作用下,或在劇烈的機械振動時有可能產生不可逆退磁,或是失磁,使電機性能降低,甚至無法使用。因而,既要研究開發適用電機制造廠使用的檢查永磁材料熱穩定性的方法和裝置,又要分析各種不同結構形式的抗去磁能力,以便在設計和制造時,采用相應措施保證永磁電機不失磁。

4) 成本問題     鐵氧體永磁電機,特別是微型永磁直流電動機,由于結構工藝簡單、質量減輕,總成本一般比電勵磁電機低,因而得到了極為廣泛的應用。由于稀土永磁目前價格比較貴,稀土永磁電機的成本一般比電勵磁電機高,這需要用它的高性能和運行費用的節省來補償。在某些場合,例如計算機磁盤的驅動器的音圈電動機,采用釹鐵硼永磁后性能提高,體積質量顯著減小,總成本反而降低。在設計時即需要根據具體場合和要求,進行性能、價格的比較后決定取舍,又要進行結構工藝的創新和設計優化以降低成本。

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