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(1.佳木斯中唯實業(yè)有限公司，黑龍江佳木斯 154005；2.中國自動化控制系統(tǒng)總公司工程部，北京 100026)

0 引言

永磁電機是電機歷史中最為悠長的種類，同時也是技術和結構進步最快的電機類型。特別是近20年，現(xiàn)代永磁電機技術有了永磁材料和周邊技術發(fā)展的支撐，形成了快速發(fā)展的勢頭，并使永磁電機向大功率、大轉矩、耐高溫、智能化等方向不斷發(fā)展。新時期，為了更好地發(fā)揮現(xiàn)代永磁電機技術的價值，在繼續(xù)突破永磁材料瓶頸的基礎上，推進現(xiàn)代永磁電機周邊技術的發(fā)展，更好地把握市場上對現(xiàn)代永磁電機的技術和功能要求，達到現(xiàn)代永磁電機對生產和生活的價值和貢獻，進而實現(xiàn)現(xiàn)代永磁電機技術的積極作用和價值。

1 現(xiàn)代永磁材料的技術發(fā)展

現(xiàn)代永磁電機技術的基礎是永磁材料，只有永磁材料的開發(fā)實現(xiàn)了功能化、智能化，才能推進現(xiàn)代永磁電機技術繼續(xù)向深入發(fā)展。近些年來永磁材料的發(fā)展進程屬于逐步加快的過程，以NdFeB永磁材料為代表的新型永磁材料將現(xiàn)代永磁電機磁能積的最大值擴大了2倍，現(xiàn)代永磁電機的理論功率達到了320～360kJ/m3，使現(xiàn)代永磁電機輸出功率穩(wěn)定在300kJ/m3，這對于傳統(tǒng)永磁電機來講無疑是巨大的飛躍。當前行業(yè)對于NdFeB永磁材料的技術展望是在盡可能短的時間內達到未定輸出400kJ/m3的目標值。此外以SmFeN為代表永磁材料也是發(fā)展的另一個主要方向，SmFeN永磁材料的磁能積雖然只能達到最大240kJ/m3，但是SmFeN永磁材料具有粘結性，這樣可以通過注塑將永磁電機的鐵心和磁極一次性注塑成型，這有利于提高永磁電機的制造效率，同時也有利于實現(xiàn)永磁電機的小型化，還有利于永磁電機實現(xiàn)智能化。

2 現(xiàn)代永磁電機周邊技術的發(fā)展

2.1 現(xiàn)代永磁電機的充磁技術

當前現(xiàn)代永磁電機存在大量的半導體器件，這樣的結構和形式需要充磁技術作為支撐，這樣才能有利于現(xiàn)代永磁電機穩(wěn)定地發(fā)揮出功能。而當前半導體器件出現(xiàn)了功率越來越大的特點，這就在客觀上需要充磁技術進行不斷地提高和發(fā)展，以此來適應現(xiàn)代永磁電機的發(fā)展需要。目前充磁技術重點在高矯頑力永磁材料方面進行著發(fā)展，這一材料除了容易被充分磁化的優(yōu)勢以外，而且便于形成對現(xiàn)代永磁電機的功能控制，是當前永磁電機重要的周邊技術。

2.2 現(xiàn)代永磁電機的裝配技術

NdFeB永磁材料具有高矯頑力的特點，在現(xiàn)代永磁電機的裝配過程中要確保單塊NdFeB永磁材料的穩(wěn)定，這就需要在制造過程中加強NdFeB永磁材料裝配技術的運用。當前，現(xiàn)代永磁電機在開路狀態(tài)下不怕失磁，這一優(yōu)點要在NdFeB永磁材料的裝配過程中加以應用，以此來實現(xiàn)現(xiàn)代永磁電機更好地生產[1]。

2.3 現(xiàn)代永磁電機的解析技術

現(xiàn)代永磁電機解析過程的關鍵是磁路設計和磁路計算，當前的主要方法是FEM計算方法和模糊優(yōu)化磁路計算技術，新時期現(xiàn)代永磁電機的解析過程中要通過漏磁的精確計算和磁路參數(shù)的重點確定來實現(xiàn)現(xiàn)代永磁電機的精確解析，從而實現(xiàn)對現(xiàn)代永磁電機更為合理的設計。

2.4 現(xiàn)代永磁電機的控制技術

當前現(xiàn)代永磁電機的控制技術集中在模塊化和智能化兩個方面，在控制理論發(fā)展的背景下，矢量控制技術得以在現(xiàn)代永磁電機的設計和生產中得到廣泛應用，這就促使現(xiàn)代永磁電機的種類不斷地增多，在擴寬現(xiàn)代永磁電機市場的同時，也實現(xiàn)了應用領域的拓展。

3 現(xiàn)代永磁電機技術的應用發(fā)展

3.1 現(xiàn)代永磁電機的的大功率化發(fā)展

當前現(xiàn)代永磁電機具有耐高溫和大功率化的發(fā)展趨勢，特別是高矯頑力NdFeB永磁材料的研制成功，使得永磁電機不怕退磁，再加上高速開關的實用化，從而變速驅動電源可以實現(xiàn)大容量化，這使得現(xiàn)代永磁電機的的功率可以達到數(shù)百千瓦，確保轉數(shù)達到30 000r/min的適用范圍[2]。

3.2 現(xiàn)代永磁電機的大轉矩化發(fā)展

國外研制成功的船用推進器用無刷永磁直流電動機，磁極采用衫鉆永磁體.其容量為1 095kW，轉速為230r/min，額定轉矩為45kN·m，比普通直流電動機的體積減小60%左右[3]。

3.3 現(xiàn)代永磁電機的耐高溫特性

現(xiàn)代永磁電機的永磁體采用新型材料，使得電機繞組采用陶瓷和玻璃纖維進行絕緣處理，軸承采用陶瓷軸承，并采用固體潤滑脂，這種電機應用廣泛，可以在200℃～300℃高溫環(huán)境下穩(wěn)定地工作[4]。

3.4 現(xiàn)代永磁電機的機電一體化發(fā)展

隨著家用電器及辦公自動化技術的普及，將永磁無刷直流電動機及其電源組裝在一個機殼里，形成真正的一體化電機。目前日本、德國和法國等都有這樣的產品，最大容量可作到100kW，重量僅有28kg，可見相當輕量化。

3.5 現(xiàn)代永磁電機的智能化發(fā)展

智能化現(xiàn)代永磁電機可以通過傳感器、相關網絡和中心控制設備達到對運行狀態(tài)的控制，同時做到對故障和問題的及時報警，這有利于現(xiàn)代永磁電機在更加穩(wěn)定和安全的狀況下運行[5]。

4 結語

綜上所述，現(xiàn)代永磁電機技術是當前電機發(fā)展的重要方向，要通過永磁材料的不斷創(chuàng)新和周邊技術的不斷發(fā)展來實現(xiàn)現(xiàn)代永磁電機技術對社會和生產的貢獻。同時我們要做好對現(xiàn)代永磁電機技術的應用，以掌握現(xiàn)代永磁電機趨勢和市場發(fā)展的策略來規(guī)劃現(xiàn)代永磁電機技術前進的步伐和方向。

[1] 牛志鈞.永磁電機制造關鍵工藝淺議[J].電機與控制應用.2007.4.

[2] 朱俊.稀土永磁電機的應用現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢[J].中國重型裝備.2008.4.

[3] 孔祥浩,張卓然.新型永磁電機的技術創(chuàng)新和市場前景分析[J].新技術新工藝.2007.4.

[4] 黃蘇融,錢慧杰,張琪,等.現(xiàn)代永磁電機技術研究與應用開發(fā)[J].電機與控制應用.2007.1.

[5] 郭春生.發(fā)展稀土永磁電機,推動節(jié)能降耗,保護環(huán)境[J].電氣技術.2007.8.