永磁電機(jī)是指定子是永磁體,只有轉(zhuǎn)子是線圈的直流電機(jī)。而普通電機(jī)的定子是線圈(電磁鐵)。與其他類型的無刷電機(jī)不同,永磁電機(jī)不需要電流來支持其磁場。因此,如果體積小或重量輕,永磁電機(jī)可以提供最大的扭矩,并且可能是最好的選擇。無磁化電流也意味著在“最佳點(diǎn)”負(fù)載下效率更高 - 即電機(jī)性能最佳的地方。
世界上最早的電機(jī)原型就是永磁電機(jī),只是當(dāng)時(shí)永磁材料性能不良,讓電磁電機(jī)占了主流。近年來,隨著高性能永磁材料的發(fā)展,永磁電機(jī)重新得到重視。與此同時(shí),永磁電機(jī)理論發(fā)展促進(jìn)了生產(chǎn)力的提高,電力電子技術(shù)加快了永磁電機(jī)產(chǎn)業(yè)化步伐。與傳統(tǒng)的電磁電機(jī)相比,永磁電機(jī)特別是稀土永磁電機(jī),具有結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)行可靠、體積小、質(zhì)量輕、損耗小、效率高等顯著特點(diǎn),并且其形狀和尺寸可以靈活多樣,因而應(yīng)用范圍極為廣泛。例如,在化工化纖行業(yè),永磁同步變頻電機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡單、故障少的特點(diǎn),不僅大量節(jié)約了寶貴的能源,最主要的是紡出的長絲品質(zhì)已經(jīng)達(dá)到和接近天然纖維(棉花、羊毛、桑蠶絲等);在機(jī)床行業(yè),采用永磁同步伺服電機(jī)取代傳統(tǒng)的直流電機(jī)、滑差調(diào)速電機(jī)、異步電機(jī),可保證機(jī)床本身的精度和加工精度,機(jī)床的電氣化和自動(dòng)化程度提高。隨著永磁電機(jī)得到廣泛應(yīng)用,永磁電機(jī)行業(yè)銷售規(guī)模亦水漲船高。永磁電機(jī)具有效率高、比功率較大、功率因數(shù)高、可靠性高和便于維護(hù)的優(yōu)點(diǎn)。采用矢量控制的變頻調(diào)速系統(tǒng),可使永磁電動(dòng)機(jī)具有寬廣的調(diào)速范圍。因此,電機(jī)的永磁化成為電機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù)的重要發(fā)展方向之一。尤其是在電動(dòng)汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù)方面,受到車輛空間限制和使用環(huán)境的約束,電動(dòng)汽車用電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)不同于普通的電傳動(dòng)系統(tǒng),它要求性能更高、體積/重量密度更高、環(huán)境溫度更高,用于普通電機(jī)驅(qū)動(dòng)的電力電子與電機(jī)技術(shù)已經(jīng)不能適應(yīng)其要求。因此,永磁化將成為未來汽車電機(jī)的發(fā)展方向之一。雖然我國永磁電機(jī)行業(yè)發(fā)展較快,但全球范圍內(nèi)來看,日本、德國、美國、英國、瑞士、瑞典等國家知名品牌公司憑借其數(shù)十年的永磁電機(jī)生產(chǎn)制造經(jīng)驗(yàn)和關(guān)鍵工藝技術(shù),仍然影響著世界永磁電機(jī)的發(fā)展,掌控者大部分高檔、精密、新型永磁電機(jī)的技術(shù)和產(chǎn)品。根據(jù)工信部數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),2018年12月,中國新能源乘用車搭載電機(jī)超過16萬臺(tái),其中永磁同步電機(jī)占比便高達(dá)92.3%。據(jù)統(tǒng)計(jì)2013-2017年,中國永磁電機(jī)行業(yè)銷售規(guī)模整體呈穩(wěn)步增長態(tài)勢。2017年,永磁電機(jī)行業(yè)銷售收入已達(dá)888.4億元,同比增長1.10%;2018年,銷售收入將超過930億元。近年來,由于技術(shù)的擴(kuò)散逐步向發(fā)展中國家轉(zhuǎn)移,我國永磁電機(jī)行業(yè)也有長足發(fā)展,成為了全球永磁電機(jī)的主要生產(chǎn)國和出口國,掌控著國際社會(huì)中低端永磁電機(jī)市場。根據(jù)國家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù),截至2017年底,全國永磁電機(jī)制造行業(yè)規(guī)模以上企業(yè)有285家。永磁電機(jī)產(chǎn)量規(guī)模也逐步擴(kuò)大,供給不斷增加。根據(jù)電機(jī)工業(yè)協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì),2017年,我國永磁電機(jī)產(chǎn)量首次突破1000萬千瓦,達(dá)到1107.1萬千瓦,較2016年增長18.14%;預(yù)計(jì)2018年,永磁電機(jī)產(chǎn)量將增至1166.2萬千瓦。
首先,隨著電機(jī)行業(yè)企業(yè)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整和技術(shù)水平的不斷創(chuàng)新,我國的永磁電機(jī)生產(chǎn)企業(yè)也會(huì)越來越多的出現(xiàn)高水平、高技術(shù)附加值的產(chǎn)品,更好的服務(wù)于國民生產(chǎn)生活的各個(gè)環(huán)節(jié),并在中、低檔產(chǎn)品方面與外商獨(dú)資企業(yè)展開競爭。其次,在技術(shù)的發(fā)展和高性能永磁材料的不斷降價(jià)趨勢下,稀土永磁電機(jī)在家電、汽車、辦公自動(dòng)化等領(lǐng)域今后也必將占有越來越大的份額,同時(shí)稀土永磁電機(jī)還將大量應(yīng)用于宇航和軍事裝備等行業(yè)。最后,伴隨著節(jié)電、環(huán)保意識(shí)日益增強(qiáng),永磁電機(jī)發(fā)展的前途一片光明,尤其是在高效節(jié)能領(lǐng)域,隨著技術(shù)的快速發(fā)展和日漸成熟,結(jié)構(gòu)型式將日趨多樣化,將會(huì)贏得更為廣泛的發(fā)展空間,以及獲得更加廣泛的應(yīng)用。

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