同步电机之永磁电机的分类与特点

磁场是电机实现机电能量转换的基础。根据电机建立磁场的方式的不同，可分为电励磁电机和永磁电机。与电励磁电机相比，永磁电机具有以下优点：

( 1）取消了励磁系统损耗，提高了效率。

( 2）取消了励磁绕组和励磁电源，结构简单、运行可靠。

( 3）稀土永磁电机结构紧凑、体积小、重量轻。

( 4）电机的尺寸和形状灵活多样。

常规永磁电机通常分为以下5类：永磁直流电动机、异步起动永磁同步电动机、永磁无刷直流电动机、调速永磁同步电动机和永磁同步发电机。永磁直流电动机与普通直流电动机结构上的不同在于前者取消了励磁绕组和磁极铁心，代之以永磁磁极，具有结构简单、可靠性高、效率高、体积小、重量轻的特点。绝大多数永磁直流电动机是微型电动机，在电动玩具、家用电器、汽车工业中得到了广泛应用，其中在汽车工业中的应用发展最快，每台高档轿车上有几十台电机，除发电机外，基本上都是永磁直流电动机。无刷直流电机和调速永磁同步电机结构上基本相同，定子上为多相绕组，转子上有永磁体，它们的主要区别在于无刷直流电机根据转子位置信息实现自同步。它们的优点在于：①取消了电刷换向器，可靠性提高；②损耗主要由定子产生，散热条件好；③体积小、重量轻。异步起动永磁同步电动机与调速永磁同步电动机结构上的区别是：前者转子上有起动绕组或具有起动作用的整体铁心，能实现自起动，无需控制系统即可在电网上运行。永磁同步发电机与电励磁同步发电机在结构上的不同在于前者采用永磁体建立磁场取消了励磁绕组、励磁电源、集电环和电刷等，结构简单，运行可靠。若采用稀土永磁，可以提高气隙磁密和功率密度，具有体积小、重量轻的优点。但永磁同步发电机制成之后，难以通过调节励磁磁场以控制输出电压，使其应用受到了限制。

二、永磁电机的应用

目前永磁电机的功率从几毫瓦到几千千瓦，应用范围从玩具、工业应用到舰船牵引用的大型永磁电机，在国民经济、日常生活、军事工业、航空航天的各个方面得到了广泛应用。

主要应用如下圈：

1．家用电器

包括电视音像设备、风扇、空调器、食品加工机、美容工具、油烟机等。

2．计算机及其外围设备

包括计算机（驱动器、风扇等）、打印机、绘图仪、光驱、光盘刻录机等。

3．工业生产

包括工业驱动装置、材料加工系统、自动化设备、机器人等。

4．汽车

包括永磁起动机、雨刮器电动机、门锁电动机、坐椅升降电动机、遮阳顶棚电动机、清洗泵电动机、录音机用电动机、玻璃升降电动机、散热器冷却风扇电动机、空调电动机、天线升降电动机、油泵电动机等。

5．公共生活

包括钟表、美容机械、自动售货机、自动取款机、点钞机等。

6．交通运输

包括电车、飞机辅助设备、舰船等。

7．航天

包括火箭、卫星、宇宙飞船、航天飞机等。

8．国防

包括坦克、导弹、潜艇、飞机等。

9．医疗

包括牙钻、人工心脏、医疗器械等。

10．发电

包括风力发电、余热发电、小型水力发电、小型内燃发电机组用发电机，以及大型发电