1.1 30年攻关:自主创新破壁,开启无限应用之路
结构简单,应用广泛。永磁电机通过定子线圈与转子上的永磁材料相互作用产生电动,由转子、定子、壳体、轴承等核心部件构成。
与传统电机相比,无需励磁线圈及外界能量,具有结构简单、运行可靠、质量轻、效率高等优点,目前被广泛应用于工业自动化、汽车、家用电器等领域。
永磁电机的历史与其材料的发展密不可分,中国成为技术领先国家。
自1821年世界第一台直流电机“法拉第盘”问世开始,永磁电机经历了多次技术及材料的更新迭代。20世纪中期,随铝镍钴及铁氧体等磁体材料的发现,新型永磁电机开始被应用。
至20世纪60年代和80年代,经过多次更新换代的稀土钴及钕铁硼永磁电机终于应运而生,其材料具有高矫顽力、高剩磁密度、高磁能积和线性退磁曲线的优异磁性更加适合制造电机,大规模应用真正开始。
我国在永磁电机方面的发展也有近30年的历史,起初主要通过引进和吸收全球技术,随后凭借中国在稀土产业方面的优势,逐步打破海外垄断,形成以中国、日本为主的全球永磁电机的竞争格局。同时,近年来电动汽车、风力发电和伺服电机等行业的兴起,为永磁电机的大规模应用提供了必要条件
种类繁多,形状、尺寸灵活多样。
按照电机功能,永磁电机大致可分为永磁发电机、永磁电动机、永磁信号传感器三大类型。其中永磁电动机主要又分为同步、直流、步进。
1) 永磁同步电机:定子结构、工作原理与传统交流异步电动机一致。基于功能因数高、效率高的特点,近年来迅速发展,逐步取代传统交流异步电机,被广泛应用于工业自动化、机床、印刷、纺织、医疗等领域。
2) 永磁直流电机:工作原理、结构与传统直流电机相似。以换向方式的不同可分为有刷(机械换向)、无刷(电子换向),被广泛应用于电动车、电动工具、家用电器等领域。
3) 永磁步进电机:利用永磁体产生的磁场与定子产生的旋转磁场相互作用实现精确步进运动。具有精度高、响应速度快、节能等优点,被广泛应用于精密仪器、自动化生产线、医疗器械等领域。