稀土永磁电机的应用现状及其发展趋势

2019-01-23杨朋

中国设备工程 2019年1期

杨朋

（中通建设工程管理有限公司，北京 100089）

对于我国目前的发展状况来说，因为我国的经济在不断稳步的发展着，所以我国的石油天然气等非可再生资源也在不断的消耗，对于我国来说，经济的发展以及人民的日常生活离不开能源，如果能源短缺，那么将会对我国造成很大的影响。所以我国将发展目标放在可持续发展在能源上，力争建设资源节约型和环境友好型的社会。本文将对稀土永磁电机的应用以及现状发展趋势进行相关的研究，希望能够对我国稀土永磁电机的发展作出一份力所能及的贡献。

1 稀土永磁电机的工作原理

1.1 稀土永磁电机的结构

对于我国目前的发展情况来说，稀土永磁电机还是一种较为新兴的技术，这种设备还是一种较为新型的设备，所以对于稀土永磁电机的结构了解，就成为了十分重要的一项。稀土永磁电机主要是依照磁场作为媒介进行工作，它会将机械能与电能相互转换，是一种较为先进的电磁装置。它的运动机制与其它设备的工作原理不同，首先是将气隙磁场的电能量转换需要永久磁铁产生的气隙磁场，然后再从内部进入电机绕组电流，这两个相应的装置的主要目的就是提供能量来维持电流的流动，其电机也是由两部分所组成，分别是定子和转子，定子就是指电机运行时的固定部分，它主要是由两个组织的对称部分而组成。

1.2 稀土永磁电机的工作原理

因为稀土永磁电机是一种较为新型的技术，并且能够为我国发展提供很大的能源，与其他的电机不同，它的工作原理主要是一种相互垂直的电磁力，它是由定子和转子的磁场相互影响而产生的，这种电磁力主要是在平面内形成的垂直作用，这种作用可以维持电机的运动，并且它是由磁阵中所产生的磁场与电流相互作用而形成的。当电磁转距克服了转子本身的惯性，并且磁铁的永磁电机转子产生了阻尼转距，电机就会开始运动。

2 稀土永磁机的发展

2.1 稀土永磁及自身的优势

（1）效率高、环保节能的优点。随着我国经济的不断发展，我国的能源也在不断的消耗，但是我国的工业依然需要不断的进行发展，所以就产生了稀土永磁机，而稀土永磁机的出现，也给我国的工业带来了很大的便利条件。类比其它的能源，稀土永磁电机有着自身的优点。首先这种稀土永磁电机，其工作效率十分高，并且较其它能源来说，更加节能和环保。因为稀土永磁机主要是依靠电子来进行工作，所以它是一种非常高效的节能产品。与其它感应型的电动机相比较来说，稀土永磁电机不需要无功励磁电流，所以能够比其它电动机有着更大的功率因数。并且通过各种实验来进行的统计和计算结果也表明，稀土永磁电机要较其它感应电动机的工作效率提高2%～8%，与此同时，小型的稀土永磁电机还可以代替非常大容量的感应电机来进行工作，表明稀土永磁电机能够产生比普通的感应电机更大的能量。稀土永磁电机可以帮助我国解决很多的能源浪费的问题，如果我国工业能够长期的使用稀土永磁电机进行工作，那么一定可以达到节能环保的目的，这也利于我国的可持续发展。

（2）高效能的优点。对于稀土永磁电机来说，它除了比其它感应电机更加高效率和环保节能之外，其本身还具有高效能的优点。这种高效能的优点，对于稀土永磁电机来说，也是它不可忽视的一项优势，对于一些较为标准的传统电机来说，它的工作并不能满足我国现在工厂生产的日常需要，如果大规模的构建，这种传统电机可能会造成资源的浪费，也会对工厂的发展造成很大的经济压力，而稀土永磁电机在某些机构中进行使用时，它的调速可以达到传统标准电机的1万倍，与此同时，也做到了精度的精准，它的精度完全不会受到调速的提高而降低，精度甚至可以达到0．1%的误差，这是普通传统的电机所达不到的，也可以为工厂提供更好的能源支持。

（3）结构多样性的优点。稀土永磁电机不仅仅效能非常高，它的结构也十分多样，可以应用到各种各样的工厂环境中去。相对于其它的普通电机来说，因为稀土永磁电机有各种各样的结构和类型，所以它的应用范围也就更为扩大了。稀土永磁电机之所以能够有各种各样的类型，主要是因为它的转子结构可以有着多种的变化，而转子对于永磁电机来说，可以影响它的特点以及性能，所以从人们的日常生活需要到航空航天的需要，从简单的电动工具到较为高级的科技产品，都可以应用到稀土永磁电机。

2.2 稀土永磁电机在国内外的应用

因为经济的发展导致了各个国家的污染都十分严重，所以随着人们对于环保和节能的要求，以及各个国家可持续发展的需要，就使得稀土永磁电机应用到各个国家的各个领域，它的普及率已经达到了33%左右，与此同时，因为稀土永磁电机的发展也十分迅速，并且它所提供的能源也是一般的电机所达不到的，所以它也被应用到了航空航天领域。除了航空航天领域之外，对于船舶电力和风机水泵等行业都有稀土永磁电机的应用。

（1）日常家电的使用。稀土永磁电机不仅广泛的应用到航空航天领域，在日常的家电中也有应用，可以说与人们的生活息息相关，因为在稀土永磁电机中，它的无刷直流电机可以作为第二代变速制冷技术，所以国内外都将它广泛的应用到空调和冰箱中，基本上有1/3的空调和冰箱都会使用稀土永磁电机来进行制冷，与此同时，它还被应用到电风扇以及洗衣机中。对于稀土永磁电机来说，因为它拥有非常高的控制精度，所以它被广泛的应用到空调压缩电机中，它可以使得永磁交流变得更加有效率，采用永磁电机来制作空调，可以说是一种非常新型的直流变频技术，是现在空调和家电发展的主要趋势。

（2）船舶行业的应用。除了在日常家电中有着较为广泛的应用外，国内外的船舶行业也多会应用永磁电机来进行工作，因为它是一种非常高效能的船舶推进系统，一般的船舶推进系统都是全动力进行推动，而稀土永磁电机的发展，可以更好的对船舶行业进行推动，随着船舶行业的不断发展，其技术已经逐渐成熟。

2.3 稀土永磁电机的发展方向

随着经济的不断进步，科技也在不断的进行发展，从而产生了许多高新技术以及高新技术产业。有这些产业作为基础，稀土永磁电机也可以与这些高新产业技术进行更好的结合，例如它可以与微电子控制技术以及电力电子技术进行结合，这种结合能够制造出更多新颖和优异的一体化电子产品。稀土永磁电机可以作为这些产品发展的基础，使21世纪的电机发展方向迈向新的阶段。

（1）电机的发展方向。对于稀土永磁电机的发展来说，可以利用电机来对负载进行驱动，例如可以全部采用电机来进行工作，在某些必要的情况下，技术与经济并不是发展得很合理，比如特殊的电机设计，可以根据不同的负载特性来进行发展，油田抽油专用节电率高达20%以上的稀土永磁电机都是依靠这种方向来发展的，并且在一些专门化的电机发展方向的基础上，有一些电机的节电潜能非常大，这也对电机的工作者提出了非常高的要求，要求他们不仅要对电机本身进行较为仔细的研究，还要对电机驱动的负载特性进行较为精细的研究，从而设计出价格合理、运行可靠的稀土永磁电机的产品。

（2）轻型化的发展方向。随着稀土永磁电机的不断发展，更多的行业和领域都需要稀土永磁电机，就要求稀土永磁电机更加轻型化，便于工作携带。携带的机电一体化的产品，就要求控制性能好，并且体积小，可以通过频率的变化来进行调速，与此同时也要有着低速直驱的优点。这些优点都可以应用到医疗器械、计算机、电动车辆，或者是航空航天领域，并且伴随着未来的控制技术以及电子技术的发展，稀土永磁电机也需要不断的进行发展和完善。