稀土永磁電機(jī)的應(yīng)用現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢(shì)

楊朋

（中通建設(shè)工程管理有限公司，北京 100089）

對(duì)于我國(guó)目前的發(fā)展?fàn)顩r來說，因?yàn)槲覈?guó)的經(jīng)濟(jì)在不斷穩(wěn)步的發(fā)展著，所以我國(guó)的石油天然氣等非可再生資源也在不斷的消耗，對(duì)于我國(guó)來說，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及人民的日常生活離不開能源，如果能源短缺，那么將會(huì)對(duì)我國(guó)造成很大的影響。所以我國(guó)將發(fā)展目標(biāo)放在可持續(xù)發(fā)展在能源上，力爭(zhēng)建設(shè)資源節(jié)約型和環(huán)境友好型的社會(huì)。本文將對(duì)稀土永磁電機(jī)的應(yīng)用以及現(xiàn)狀發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行相關(guān)的研究，希望能夠?qū)ξ覈?guó)稀土永磁電機(jī)的發(fā)展作出一份力所能及的貢獻(xiàn)。

1 稀土永磁電機(jī)的工作原理

1.1 稀土永磁電機(jī)的結(jié)構(gòu)

對(duì)于我國(guó)目前的發(fā)展情況來說，稀土永磁電機(jī)還是一種較為新興的技術(shù)，這種設(shè)備還是一種較為新型的設(shè)備，所以對(duì)于稀土永磁電機(jī)的結(jié)構(gòu)了解，就成為了十分重要的一項(xiàng)。稀土永磁電機(jī)主要是依照磁場(chǎng)作為媒介進(jìn)行工作，它會(huì)將機(jī)械能與電能相互轉(zhuǎn)換，是一種較為先進(jìn)的電磁裝置。它的運(yùn)動(dòng)機(jī)制與其它設(shè)備的工作原理不同，首先是將氣隙磁場(chǎng)的電能量轉(zhuǎn)換需要永久磁鐵產(chǎn)生的氣隙磁場(chǎng)，然后再?gòu)膬?nèi)部進(jìn)入電機(jī)繞組電流，這兩個(gè)相應(yīng)的裝置的主要目的就是提供能量來維持電流的流動(dòng)，其電機(jī)也是由兩部分所組成，分別是定子和轉(zhuǎn)子，定子就是指電機(jī)運(yùn)行時(shí)的固定部分，它主要是由兩個(gè)組織的對(duì)稱部分而組成。

1.2 稀土永磁電機(jī)的工作原理

因?yàn)橄⊥劣来烹姍C(jī)是一種較為新型的技術(shù)，并且能夠?yàn)槲覈?guó)發(fā)展提供很大的能源，與其他的電機(jī)不同，它的工作原理主要是一種相互垂直的電磁力，它是由定子和轉(zhuǎn)子的磁場(chǎng)相互影響而產(chǎn)生的，這種電磁力主要是在平面內(nèi)形成的垂直作用，這種作用可以維持電機(jī)的運(yùn)動(dòng)，并且它是由磁陣中所產(chǎn)生的磁場(chǎng)與電流相互作用而形成的。當(dāng)電磁轉(zhuǎn)距克服了轉(zhuǎn)子本身的慣性，并且磁鐵的永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子產(chǎn)生了阻尼轉(zhuǎn)距，電機(jī)就會(huì)開始運(yùn)動(dòng)。

2 稀土永磁機(jī)的發(fā)展

2.1 稀土永磁及自身的優(yōu)勢(shì)

（1）效率高、環(huán)保節(jié)能的優(yōu)點(diǎn)。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，我國(guó)的能源也在不斷的消耗，但是我國(guó)的工業(yè)依然需要不斷的進(jìn)行發(fā)展，所以就產(chǎn)生了稀土永磁機(jī)，而稀土永磁機(jī)的出現(xiàn)，也給我國(guó)的工業(yè)帶來了很大的便利條件。類比其它的能源，稀土永磁電機(jī)有著自身的優(yōu)點(diǎn)。首先這種稀土永磁電機(jī)，其工作效率十分高，并且較其它能源來說，更加節(jié)能和環(huán)保。因?yàn)橄⊥劣来艡C(jī)主要是依靠電子來進(jìn)行工作，所以它是一種非常高效的節(jié)能產(chǎn)品。與其它感應(yīng)型的電動(dòng)機(jī)相比較來說，稀土永磁電機(jī)不需要無功勵(lì)磁電流，所以能夠比其它電動(dòng)機(jī)有著更大的功率因數(shù)。并且通過各種實(shí)驗(yàn)來進(jìn)行的統(tǒng)計(jì)和計(jì)算結(jié)果也表明，稀土永磁電機(jī)要較其它感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的工作效率提高2%～8%，與此同時(shí)，小型的稀土永磁電機(jī)還可以代替非常大容量的感應(yīng)電機(jī)來進(jìn)行工作，表明稀土永磁電機(jī)能夠產(chǎn)生比普通的感應(yīng)電機(jī)更大的能量。稀土永磁電機(jī)可以幫助我國(guó)解決很多的能源浪費(fèi)的問題，如果我國(guó)工業(yè)能夠長(zhǎng)期的使用稀土永磁電機(jī)進(jìn)行工作，那么一定可以達(dá)到節(jié)能環(huán)保的目的，這也利于我國(guó)的可持續(xù)發(fā)展。

（2）高效能的優(yōu)點(diǎn)。對(duì)于稀土永磁電機(jī)來說，它除了比其它感應(yīng)電機(jī)更加高效率和環(huán)保節(jié)能之外，其本身還具有高效能的優(yōu)點(diǎn)。這種高效能的優(yōu)點(diǎn)，對(duì)于稀土永磁電機(jī)來說，也是它不可忽視的一項(xiàng)優(yōu)勢(shì)，對(duì)于一些較為標(biāo)準(zhǔn)的傳統(tǒng)電機(jī)來說，它的工作并不能滿足我國(guó)現(xiàn)在工廠生產(chǎn)的日常需要，如果大規(guī)模的構(gòu)建，這種傳統(tǒng)電機(jī)可能會(huì)造成資源的浪費(fèi)，也會(huì)對(duì)工廠的發(fā)展造成很大的經(jīng)濟(jì)壓力，而稀土永磁電機(jī)在某些機(jī)構(gòu)中進(jìn)行使用時(shí)，它的調(diào)速可以達(dá)到傳統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)電機(jī)的1萬倍，與此同時(shí)，也做到了精度的精準(zhǔn)，它的精度完全不會(huì)受到調(diào)速的提高而降低，精度甚至可以達(dá)到0．1%的誤差，這是普通傳統(tǒng)的電機(jī)所達(dá)不到的，也可以為工廠提供更好的能源支持。

（3）結(jié)構(gòu)多樣性的優(yōu)點(diǎn)。稀土永磁電機(jī)不僅僅效能非常高，它的結(jié)構(gòu)也十分多樣，可以應(yīng)用到各種各樣的工廠環(huán)境中去。相對(duì)于其它的普通電機(jī)來說，因?yàn)橄⊥劣来烹姍C(jī)有各種各樣的結(jié)構(gòu)和類型，所以它的應(yīng)用范圍也就更為擴(kuò)大了。稀土永磁電機(jī)之所以能夠有各種各樣的類型，主要是因?yàn)樗霓D(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)可以有著多種的變化，而轉(zhuǎn)子對(duì)于永磁電機(jī)來說，可以影響它的特點(diǎn)以及性能，所以從人們的日常生活需要到航空航天的需要，從簡(jiǎn)單的電動(dòng)工具到較為高級(jí)的科技產(chǎn)品，都可以應(yīng)用到稀土永磁電機(jī)。

2.2 稀土永磁電機(jī)在國(guó)內(nèi)外的應(yīng)用

因?yàn)榻?jīng)濟(jì)的發(fā)展導(dǎo)致了各個(gè)國(guó)家的污染都十分嚴(yán)重，所以隨著人們對(duì)于環(huán)保和節(jié)能的要求，以及各個(gè)國(guó)家可持續(xù)發(fā)展的需要，就使得稀土永磁電機(jī)應(yīng)用到各個(gè)國(guó)家的各個(gè)領(lǐng)域，它的普及率已經(jīng)達(dá)到了33%左右，與此同時(shí)，因?yàn)橄⊥劣来烹姍C(jī)的發(fā)展也十分迅速，并且它所提供的能源也是一般的電機(jī)所達(dá)不到的，所以它也被應(yīng)用到了航空航天領(lǐng)域。除了航空航天領(lǐng)域之外，對(duì)于船舶電力和風(fēng)機(jī)水泵等行業(yè)都有稀土永磁電機(jī)的應(yīng)用。

（1）日常家電的使用。稀土永磁電機(jī)不僅廣泛的應(yīng)用到航空航天領(lǐng)域，在日常的家電中也有應(yīng)用，可以說與人們的生活息息相關(guān)，因?yàn)樵谙⊥劣来烹姍C(jī)中，它的無刷直流電機(jī)可以作為第二代變速制冷技術(shù)，所以國(guó)內(nèi)外都將它廣泛的應(yīng)用到空調(diào)和冰箱中，基本上有1/3的空調(diào)和冰箱都會(huì)使用稀土永磁電機(jī)來進(jìn)行制冷，與此同時(shí)，它還被應(yīng)用到電風(fēng)扇以及洗衣機(jī)中。對(duì)于稀土永磁電機(jī)來說，因?yàn)樗鼡碛蟹浅８叩目刂凭?，所以它被廣泛的應(yīng)用到空調(diào)壓縮電機(jī)中，它可以使得永磁交流變得更加有效率，采用永磁電機(jī)來制作空調(diào)，可以說是一種非常新型的直流變頻技術(shù)，是現(xiàn)在空調(diào)和家電發(fā)展的主要趨勢(shì)。

（2）船舶行業(yè)的應(yīng)用。除了在日常家電中有著較為廣泛的應(yīng)用外，國(guó)內(nèi)外的船舶行業(yè)也多會(huì)應(yīng)用永磁電機(jī)來進(jìn)行工作，因?yàn)樗且环N非常高效能的船舶推進(jìn)系統(tǒng)，一般的船舶推進(jìn)系統(tǒng)都是全動(dòng)力進(jìn)行推動(dòng)，而稀土永磁電機(jī)的發(fā)展，可以更好的對(duì)船舶行業(yè)進(jìn)行推動(dòng)，隨著船舶行業(yè)的不斷發(fā)展，其技術(shù)已經(jīng)逐漸成熟。

2.3 稀土永磁電機(jī)的發(fā)展方向

隨著經(jīng)濟(jì)的不斷進(jìn)步，科技也在不斷的進(jìn)行發(fā)展，從而產(chǎn)生了許多高新技術(shù)以及高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)。有這些產(chǎn)業(yè)作為基礎(chǔ)，稀土永磁電機(jī)也可以與這些高新產(chǎn)業(yè)技術(shù)進(jìn)行更好的結(jié)合，例如它可以與微電子控制技術(shù)以及電力電子技術(shù)進(jìn)行結(jié)合，這種結(jié)合能夠制造出更多新穎和優(yōu)異的一體化電子產(chǎn)品。稀土永磁電機(jī)可以作為這些產(chǎn)品發(fā)展的基礎(chǔ)，使21世紀(jì)的電機(jī)發(fā)展方向邁向新的階段。

（1）電機(jī)的發(fā)展方向。對(duì)于稀土永磁電機(jī)的發(fā)展來說，可以利用電機(jī)來對(duì)負(fù)載進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，例如可以全部采用電機(jī)來進(jìn)行工作，在某些必要的情況下，技術(shù)與經(jīng)濟(jì)并不是發(fā)展得很合理，比如特殊的電機(jī)設(shè)計(jì)，可以根據(jù)不同的負(fù)載特性來進(jìn)行發(fā)展，油田抽油專用節(jié)電率高達(dá)20%以上的稀土永磁電機(jī)都是依靠這種方向來發(fā)展的，并且在一些專門化的電機(jī)發(fā)展方向的基礎(chǔ)上，有一些電機(jī)的節(jié)電潛能非常大，這也對(duì)電機(jī)的工作者提出了非常高的要求，要求他們不僅要對(duì)電機(jī)本身進(jìn)行較為仔細(xì)的研究，還要對(duì)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的負(fù)載特性進(jìn)行較為精細(xì)的研究，從而設(shè)計(jì)出價(jià)格合理、運(yùn)行可靠的稀土永磁電機(jī)的產(chǎn)品。

（2）輕型化的發(fā)展方向。隨著稀土永磁電機(jī)的不斷發(fā)展，更多的行業(yè)和領(lǐng)域都需要稀土永磁電機(jī)，就要求稀土永磁電機(jī)更加輕型化，便于工作攜帶。攜帶的機(jī)電一體化的產(chǎn)品，就要求控制性能好，并且體積小，可以通過頻率的變化來進(jìn)行調(diào)速，與此同時(shí)也要有著低速直驅(qū)的優(yōu)點(diǎn)。這些優(yōu)點(diǎn)都可以應(yīng)用到醫(yī)療器械、計(jì)算機(jī)、電動(dòng)車輛，或者是航空航天領(lǐng)域，并且伴隨著未來的控制技術(shù)以及電子技術(shù)的發(fā)展，稀土永磁電機(jī)也需要不斷的進(jìn)行發(fā)展和完善。

3 結(jié)語(yǔ)

稀土永磁電機(jī)是一種非常有前景的產(chǎn)品。雖然就目前的發(fā)展來看，它的專業(yè)化程度還應(yīng)該不斷提高，但是它的優(yōu)點(diǎn)以及特點(diǎn)都可以促使其應(yīng)用到各種領(lǐng)域中。