永磁发电机的技术要点

1 磁路结构和设计计算

永磁发电机与电励磁式发电机的最大区别在于它的励磁磁场是永磁体产生的。永磁体在电
机既是磁源，又是磁路的组成部分。永磁体的磁性能不仅与生产厂的制造工艺有关，还与
永磁体的形状和尺寸，充磁机的容量和充磁方法有关，具体性能数据的离散性很大。而且
永磁体在电机中所能提供的磁通量和磁动势还随磁路其余部分的材料性能，尺寸和电机
运行状态而变化。此外，永磁发电机的磁路结构多种多样，漏磁路十分复杂而且漏磁通占
的比例较大。铁磁材料部分又比较容易饱和,磁导是非线性的。这些都增加了永磁发电机电
磁计算的复杂性，使计算结果的准确度低于电励磁发电机。因此，必须建立新的设计概念，
重新分析和改进磁路结构和控制系统；必须应用现代设计方法，研究新的分析计算方法 ，
提高设计计算的准确度；必须研究采用先进的测试方法和制造工艺。

2 控制问题

永磁发电机制成后不需外界能量即可维持其磁场，但也造成从外部调节，控制其磁场极
为困难。这些使永磁发电机的应用范围受到了限制。但是，随着 MOSFET，IGBT 等电力电
子器件控制技术的迅猛发展，永磁发电机在应用中可以不必进行磁场控制而只进行电机
输出控制，设计时需要将钕铁硼材料，电力电子器件和微机控制三项新技术结合起来，
使永磁发电机在崭新的工况下运行。

3 不可逆退磁问题

如果设计或使用不当,永磁发电机在过高(钕铁硼永磁)或过低(铁氧体永磁)温度时,在冲击
电流产生的电枢反应作用下,或在剧烈的机械振动时有可能产生不可逆退(或叫失磁),使电
机性能降低,甚至无法使用.因而既要研究开发适合于电机制造厂使用的检查永磁材料热稳
定性的方法和装置,又要分析各种不同结构形式的抗去磁能力,以使在设计和制造时,保证
永磁式发电机不失磁.

4 成本问题

由于稀土永磁材料目前价格还比较贵,稀土永磁发电机的成本一般比电励磁式发电机高,这
需要用它的高性能和运行费用的节省来补偿.在设计时既要根据具体使用场合的要求,进行
性能,价格的比较后决定取舍,又要进行结构工艺的创新和设计优化以降低成本.