北京永光高特微电机有限公司
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永磁电机的研究推动了电机学的发展

来源:北京永光高特微电机有限公司作者:李利网址:http://www.yggtwdj.cn浏览数:120

在设计、制造和应用永磁电机时,需要对下列问题着重进行分析研究分析:

1) 磁路结构和设计计算     为了充分发挥各种永磁材料的磁性能,特别是稀土永磁的优异性能,用最少的永磁材料和加工费用制造出高性能的永磁电机,就不能简单套用传统的永磁电机和电励磁电机的结构和设计计算方法。必须建立新的设计概念,重新分析和改进磁路结构和控制系统;必须应用现代化设计方法,研究新的分析计算方法,以提高实际计算的准确度。

2) 控制问题     永磁电机制成后不需外界能量即可维持其磁场,但也造成从外部调节、控制其磁场极为困难。永磁发电机难以从外部调节其输出电压和功率因数,永磁直流电动机不再能用改变励磁的方法来调节其转速。这些使永磁电机的应用范围受到了限制。但是,随着MOSFET、IGBT等电力电子器件和控制技术的迅猛发展,大多数永磁电机在应用中,可以不必进行磁场控制而只进行电枢控制。设计师需要把稀土永磁材料、电力电子器件和微机控制三项新技术结合起来,使永磁电机在崭新的工况下运行。

3) 不可逆退磁问题     如果设计或使用不当,永磁电机在过高(钕铁硼永磁)或过低(铁氧体永磁)温度时,在冲击电流产生的电枢反应作用下,或在剧烈的机械振动时有可能产生不可逆退磁,或是失磁,使电机性能降低,甚至无法使用。因而,既要研究开发适用电机制造厂使用的检查永磁材料热稳定性的方法和装置,又要分析各种不同结构形式的抗去磁能力,以便在设计和制造时,采用相应措施保证永磁电机不失磁。

4) 成本问题     铁氧体永磁电机,特别是微型永磁直流电动机,由于结构工艺简单、质量减轻,总成本一般比电励磁电机低,因而得到了极为广泛的应用。由于稀土永磁目前价格比较贵,稀土永磁电机的成本一般比电励磁电机高,这需要用它的高性能和运行费用的节省来补偿。在某些场合,例如计算机磁盘的驱动器的音圈电动机,采用钕铁硼永磁后性能提高,体积质量显著减小,总成本反而降低。在设计时即需要根据具体场合和要求,进行性能、价格的比较后决定取舍,又要进行结构工艺的创新和设计优化以降低成本。

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