同步電機(jī)之永磁電機(jī)的分類(lèi)與特點(diǎn)

磁場(chǎng)是電機(jī)實(shí)現(xiàn)機(jī)電能量轉(zhuǎn)換的基礎(chǔ)。根據(jù)電機(jī)建立磁場(chǎng)的方式的不同，可分為電勵(lì)磁電機(jī)和永磁電機(jī)。與電勵(lì)磁電機(jī)相比，永磁電機(jī)具有以下優(yōu)點(diǎn)：

( 1）取消了勵(lì)磁系統(tǒng)損耗，提高了效率。

( 2）取消了勵(lì)磁繞組和勵(lì)磁電源，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠。

( 3）稀土永磁電機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕。

( 4）電機(jī)的尺寸和形狀靈活多樣。

常規(guī)永磁電機(jī)通常分為以下5類(lèi)：永磁直流電動(dòng)機(jī)、異步起動(dòng)永磁同步電動(dòng)機(jī)、永磁無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)、調(diào)速永磁同步電動(dòng)機(jī)和永磁同步發(fā)電機(jī)。永磁直流電動(dòng)機(jī)與普通直流電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)上的不同在于前者取消了勵(lì)磁繞組和磁極鐵心，代之以永磁磁極，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性高、效率高、體積小、重量輕的特點(diǎn)。絕大多數(shù)永磁直流電動(dòng)機(jī)是微型電動(dòng)機(jī)，在電動(dòng)玩具、家用電器、汽車(chē)工業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用，其中在汽車(chē)工業(yè)中的應(yīng)用發(fā)展最快，每臺(tái)高檔轎車(chē)上有幾十臺(tái)電機(jī)，除發(fā)電機(jī)外，基本上都是永磁直流電動(dòng)機(jī)。無(wú)刷直流電機(jī)和調(diào)速永磁同步電機(jī)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(wú)刷直流電機(jī)根據(jù)轉(zhuǎn)子位置信息實(shí)現(xiàn)自同步。它們的優(yōu)點(diǎn)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(dòng)永磁同步電動(dòng)機(jī)與調(diào)速永磁同步電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)上的區(qū)別是：前者轉(zhuǎn)子上有起動(dòng)繞組或具有起動(dòng)作用的整體鐵心，能實(shí)現(xiàn)自起動(dòng)，無(wú)需控制系統(tǒng)即可在電網(wǎng)上運(yùn)行。永磁同步發(fā)電機(jī)與電勵(lì)磁同步發(fā)電機(jī)在結(jié)構(gòu)上的不同在于前者采用永磁體建立磁場(chǎng)取消了勵(lì)磁繞組、勵(lì)磁電源、集電環(huán)和電刷等，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)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(diǎn)。但永磁同步發(fā)電機(jī)制成之后，難以通過(guò)調(diào)節(jié)勵(lì)磁磁場(chǎng)以控制輸出電壓，使其應(yīng)用受到了限制。

二、永磁電機(jī)的應(yīng)用

目前永磁電機(jī)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(jī)，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)、日常生活、軍事工業(yè)、航空航天的各個(gè)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(jī)、美容工具、油煙機(jī)等。

2．計(jì)算機(jī)及其外圍設(shè)備

包括計(jì)算機(jī)（驅(qū)動(dòng)器、風(fēng)扇等）、打印機(jī)、繪圖儀、光驅(qū)、光盤(pán)刻錄機(jī)等。

3．工業(yè)生產(chǎn)

包括工業(yè)驅(qū)動(dòng)裝置、材料加工系統(tǒng)、自動(dòng)化設(shè)備、機(jī)器人等。

4．汽車(chē)

包括永磁起動(dòng)機(jī)、雨刮器電動(dòng)機(jī)、門(mén)鎖電動(dòng)機(jī)、坐椅升降電動(dòng)機(jī)、遮陽(yáng)頂棚電動(dòng)機(jī)、清洗泵電動(dòng)機(jī)、錄音機(jī)用電動(dòng)機(jī)、玻璃升降電動(dòng)機(jī)、散熱器冷卻風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)、空調(diào)電動(dòng)機(jī)、天線升降電動(dòng)機(jī)、油泵電動(dòng)機(jī)等。

5．公共生活

包括鐘表、美容機(jī)械、自動(dòng)售貨機(jī)、自動(dòng)取款機(jī)、點(diǎn)鈔機(jī)等。

6．交通運(yùn)輸

包括電車(chē)、飛機(jī)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(jī)等。

8．國(guó)防

包括坦克、導(dǎo)彈、潛艇、飛機(jī)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(jī)組用發(fā)電機(jī)，以及大型發(fā)電