格并没有提高，而且还有下降的趋势。

永磁同步电动机的应用前景

      众所周知，直流电动机有优良的控制性能，其机械特性和调速特性均为平行的直线，

 

这是各类交流电动机所没有的 特性。此外，直流电动机还有起动转矩大、效率高、调速方

 

便、动态特性好等特点。优良的控制特性使直流电动机 在 70 年代前的很长时间里，在有
调速、控制要求的场合，几乎成了唯一的选择。但是，直流电动机的结构复杂，其定子上
有激磁绕组产生主磁场，对功率较大的直流电动机常常还装有换向极，以改善电机的换
向性能。直流电机的转子上安放电枢绕组和换向器，直流电源通过电刷和换向器将直流电
送入电枢绕组并转换成电枢绕组中的交变电流，即进行机械式电流换向。复杂的结构限制
了直流电动机体积和重量的进一步减小，尤其是电刷和换向器的滑动接触造成了机械磨
损和火花，使直流电动机的故障多、可靠性低、寿命短、保养维护工作量大。换向火花既造
成了换向器的电腐蚀，还是一个无线电干扰源，会对周围的电器设备带来有害的影响。电
机的容量越大、转速越高，问题就越严重。所以，普通直流电动机的电刷和换向器限制了

 

直流电动机向高速度、大容量的发展。

    一、同步电动机的发展和应用

    在交流电网上，人们还广泛使用着交流异步电动机来拖动工作机械。交流异步电动机
具有结构简单，工作可靠、寿命长、成本低，保养维护简便。但是，与直流电动机相比，它
调速性能差，起动转矩小，过载能力和效率低。其旋转磁场的产生需从电网吸取无功功率，
故功率因素低，轻载时尤甚，这大增加了线路和电网的损耗。长期以来，在不要求调速的
场合，例如风机、水泵、普通机床的驱动中，异步电动机占有主导地位，当然这类拖动中，
无形中损失了大量电能。

    过去的电力拖动中，很少采用同步电动机，其主要原因是同步电动机不能在电网电压
下自行起动，静止的转子磁极在旋转磁场的作用下，平均转矩为零。人们亦知道变频电源
可解决同步电动机的起动和调速问题，但在 70 年代以前，变频电源是可想而不可得的设
备。所以，过去的电力拖动中，很少看到用同步电动机作原动机。在大功率范围内，偶尔
也有同步电动机运行的例子，但它往往是用来改善大企业的电网功率因数。

    自 70 年代以来，科学技术的发展极大地推动了同步电动机的发展和应用，主要的原因
有：

    1  

、 高性能永磁材料的发展

    永磁材料近年来的开发很快，现有铝镍钴、铁氧体和稀土永磁体三大类。稀土永磁体又
有第一代钐钴 1：5，第二代钐钴 2：17 和第三钕铁硼。铝镍钴是本世纪三十年代研制成功
的永磁材料，虽其具有剩磁感应强度高，热稳定性好等优点，但它矫顽力低，抗退磁能
力差，而且要用贵重的金属钴，成本高，这些不足大大限制了它在电机中的应用。铁氧体
磁体是本世纪五十年代初开发的永磁材料，其最大的特点是价格低廉，有较高的矫顽力，
其不足是剩磁感应强度和磁能积都较低。钐钴稀土永磁材料在六十年代中期问世，它具有
铝镍钴一样高的剩磁感应强度，矫顽力比铁氧体高，但钐稀土材料价格较高。80 年代初
钕铁硼稀土永磁材料的出现，它具有高的剩磁感应强度，高的矫顽力，高的磁能积，这
些特点特别适合在电机中使用。它们不足是温度系数大，居里点低，容易氧化生锈而需涂
复处理。经过这几年的不断改进提高，这些缺点大多已经克服，现钕铁硼永磁材料最高的