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工作
温度已可达 180℃,一般也可达 150℃,已足以满足绝大多数电机的使用要求。表 1 是各
种永磁材料性能比较。
表 1
各种永磁材料的性能比较
永磁材料
剩磁
(T)B
r(T)
矫顽力
HcB(KA/
m)
内禀矫顽
力
Hcj(KA/m)
最大磁能积
(BH)m(KJ/m
3)
剩磁可逆温度
系数 αB(%C)
居里温
度
Tc8(C)
中等水平
钕铁硼
1.26
967
955
310
-0.12
350
较 高 水 平
的钐钴
1
746
766
210
-0.03
850
最高水平
铝镍钴
1.08
120
800
85
-0.02
850
最高水平
的铁氧体
0.41
300
325
32
-0.18
450
永磁材料的发展极大地推动了永磁同步电动机的开发应用。在同步电动机中用永磁体取
代传统的电激磁磁极的好处是:
用永磁体替代电激磁磁极,简化了结构,消除了转子的滑环、电刷,实现了无刷结构,
缩小了转子体积;
省去了激磁直流电源,消除了激磁损耗和发热。
当今中小功率的同步电动机绝大多数已采用永磁式结构。
2
、电力电子技术的发展大大促进了永磁同步电动机的开发应用。
电力电子技术是信息产业和传统产业间重要的接口,是弱电与被控强电之间的桥梁。自
58 年世界上第一个功率半导体开关晶闸管发明以来,电力电子元件已经历了第一代半控
式晶闸管,第二代有自关断能力的半导体器件(大功率晶体管 GTR、可关断晶闸管 GTO、
功率场效应管 MOSFET)的三代复合场控器件(绝缘栅功率晶体管 IGBT、静电感应式晶
体管 SIT、MOS 控制的晶体管 MCT 等)直至 90 年代出现的第四代功率集成电路 IPM。半
导体开关器件性能不断提高,容量迅速增大,成本大降低,控制电路日趋完美,它极大地
推动了各类电机的控制。70 年代出现了通用变频器的系列产品,可将工频电源转变为频率
连续可调的变频电源,这就为交流电机的变频调速创造了条件。这些变频器在频率设定后
都有软起动功能,频率会以一定速率从零上升设定的频率,而且此上升速率可以在很大的
范围任意调整,这对同步电动机而言就是解决了起动问题。对最新的自同步永磁同步电动
机,高性能电力半导体开关组成的逆变电路是其控制系统的必不可少的功率环节。
3
、 规模集成电路和计算机技术的发展完全改观了现代永磁同步电动机的控制