永磁同步电机的发展基础
① 高性能稀土永磁材料的应用
稀土永磁材料经历了SmCo5、Sm2Co17、Nd2Fe14B 三个阶段。现在以钕铁硼为代表的永磁材料因其在磁学性能上表现优异成为应用Zui广泛的一类稀土永磁材料。永磁材料的发展带动了永磁电机的发展。
与传统的电励磁三相感应电机相比，永磁体替代了电激磁磁极，简化了结构，消除了转子的滑环、电刷，实现了无刷结构，缩小了转子体积。这使得电机的功率密度、转矩密度和工作效率提高，且使电机体积变小，质量减轻，使其应用领域进一步扩大，促使电动机向更大功率方向发展。
② 新型控制理论的应用
近年来，控制算法发展很快，其中，矢量控制算法从原理上解决了交流电机的驱动策略问题，使得交流电机具有良好的控制性能。直接转矩控制的出现使控制结构更加简单，以及具有对参数变化电路棒性能强和转矩动态响应速度快的特点。间接转矩控制技术解决了直接转矩在低速时转矩脉动大的问题，提高了电动机的转速和控制精度。
③ 高性能电力电子器件和处理器的应用
现代电力电子技术是信息产业与传统产业间重要的接口，是弱电与被控强电之间的桥梁。电力电子技术的发展使驱动控制策略得以实现。
与传统的电励磁电机相比，永磁电机，特别是稀土永磁电机具有结构简单，运行可靠；体积小，质量轻；损耗小，效率高；电机的形状和尺寸可以灵活多样等显着优点。因而应用范围极为广泛，几乎遍及航空航天、国防、工农业生产和日常生活的各个领域。下面介绍几种典型永磁电机的主要特点及其主要应用场合。
1、稀土永磁发电机永磁同步发电机与传统的发电机相比不需要集电环和电刷装置，结构简单，低速永磁电机定制，减少了故障率。采用稀土永磁后还可以增大气隙磁密，电机定制开发价格多少，并把电机转速提高到佳值，提高功率质量比。当代航空、航天用发电机几乎全部采用稀土永磁发电机。其典型产品为美国通用电气公司制造的150kVA 14 极 12 000 r/min～21 000 r/min和100 kVA 60 000r/min的稀土钴永磁同步发电机。国内研发的一台稀土永磁电机即为3 kW 20 000 r/min的永磁发电机。
永磁发电机也用作大型汽轮发电机的副励磁机，80年代我国研制成功当时世界容量大的40 kVA～160kVA稀土永磁副励磁机，配备200 MW～600 MW汽轮发电机后大大提高电站运行的可靠性。
目前，独立电源用的内燃机驱动小型发电机、车用永磁发电机、风轮直接驱动的小型永磁风力发电机正在逐步推广。
电机磁铁解析：电机中常用的永磁材料包括烧结磁体跟粘结磁体，主要种类有铝镍钴、铁氧体、钐钴、钕铁硼等。
铝镍钴：铝镍钴永磁材料是Zui早广泛使用的一种永磁材料，其制备工艺和技术比较成熟。目前日本、美国、欧洲、俄罗斯、中国都有工厂生产。在大规模的生产企业当中，杭州永磁的产量目前在国内数，舟山电机定制，年产能力达3000吨。
永磁铁氧体材料：进入50年代，铁氧体开始蓬勃发展起来，尤其是70年代，在矫顽力、磁能机方面性能较好的锶铁氧体大量投入生产，迅速扩大了永磁铁氧体的用途。作为一款非金属磁性材料，铁氧体没有金属永磁材料易氧化、居里温度低、成本高的弊端，因此大受欢迎。
钐钴材料：20世纪60年代中期兴起的磁性能优异的永磁材料，且性能非常稳定。钐钴从磁性能方面来说特别适合于制造电机，但由于其价格昂贵，主要用于研究开发航空、航天电机和高性能而价格不是主要因素的高科技领域的电机中。
钕铁硼材料：钕铁硼磁性材料是钕，氧化铁等的合金，非标永磁电机定制，又称磁钢。具有极高的磁能积和矫力，同时高能量密度的优点使钕铁硼永磁材料在现代工业和电子技术中获得了广泛应用，从而使仪器仪表、电声电机、磁选磁化等设备的小型化、轻量化、薄型化成为可能。由于含有大量的钕和铁，容易锈蚀。表面化学钝化是目前很好的解决方法之一。
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