永磁發(fā)電機原理

1、1磁路結(jié)構(gòu)和設(shè)計計算永磁發(fā)電機與勵磁發(fā)電機的最大區(qū)別在于它的勵磁磁場是由永磁體產(chǎn)生的。永磁體在電機中既是磁源，又是磁路的組成部分。永磁體的磁性能不僅與生產(chǎn)廠的制造工藝有關(guān)，還與永磁體的形狀和尺寸、充磁機的容量和充磁方法有關(guān)，具體性能數(shù)據(jù)的離散性很大。而且永磁體在電機中所能提供的磁通量和磁動勢還隨磁路其余部分的材料性能、尺寸和電機運行狀態(tài)而變化。此外，永磁發(fā)電機的磁路結(jié)構(gòu)多種多樣，漏磁路十分復(fù)雜而且漏磁通占的比例較大，鐵磁材料部分又比較容

2、易飽和，磁導(dǎo)是非線性的。這些都增加了永磁發(fā)電機電磁計算的復(fù)雜性，使計算結(jié)果的準確度低于電勵磁發(fā)電機。因此，必須建立新的設(shè)計概念，重新分析和改進磁路結(jié)構(gòu)和控制系統(tǒng)；必須應(yīng)用現(xiàn)代設(shè)計方法，研究新的分析計算方法，以提高設(shè)計計算的準確度；必須研究采用先進的測試方法和制造工藝。1.2控制問題永磁發(fā)電機制成后不需外界能量即可維持其磁場，但也造成從外部調(diào)節(jié)、控制其磁場極為困難。這些使永磁發(fā)電機的應(yīng)用范圍受到了限制。但是，隨著MOSFET、IGBTT等

3、電力電子器件的控制技術(shù)的迅猛發(fā)展，永磁發(fā)電機在應(yīng)用中無需磁場控制而只進行電機輸出控制。設(shè)計時需要釹鐵硼材料，電力電子器件和微機控制三項新技術(shù)結(jié)合起來，使永磁發(fā)電機在嶄新的工況下運行。1.3不可逆退磁問題如果設(shè)計和使用不當(dāng)，永磁發(fā)電機在溫度過高（釹鐵硼永磁）或過低（鐵氧體永磁）時，在沖擊電流產(chǎn)生的電樞反應(yīng)作用下，或在劇烈的機械振動時有可能產(chǎn)生不可逆退磁，或叫失磁，使電機性能降低，甚至無法使用。因而，既要研究開發(fā)適合于電機制造廠使用的檢查永

4、磁材料熱穩(wěn)定性的方法和裝置，又要分析各種不同結(jié)構(gòu)形式的抗去磁能力，以便在設(shè)計和制造時采用相應(yīng)措施保證永磁式發(fā)電機不會失磁。1.4成本問題由于稀土永磁材料目前的價格還比較貴，稀土永磁發(fā)電機的成本一般比電勵磁式發(fā)電機高，但這個成會在電機高性能和運行中得到較好的補償。在今后的設(shè)計中會根據(jù)具體使用的場合和要求，進行性能、價格的比較，并進行結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新和設(shè)計的優(yōu)化，以降低制造成本。無可否認，現(xiàn)正在開發(fā)的產(chǎn)品成本價格比目前通用的發(fā)電機略高，但是我們相

5、信，隨著產(chǎn)品更進一步的完美，成本問題會得到很好的解決。美國DELPHI（德爾福）公司的技術(shù)部負責(zé)人認為：“顧客注重的是每公里瓦特上的成本?！彼倪@一說法充分說明了交流永磁發(fā)電機的市場前景不會被成本問題困擾。1.5永磁轉(zhuǎn)子特點：結(jié)構(gòu)1：并聯(lián)磁場結(jié)構(gòu)；轉(zhuǎn)采用采用鑄造壓制而成，里面嵌放永磁體，能量大、重量輕、體積小、整體結(jié)構(gòu)牢固可靠，最大工作轉(zhuǎn)速大于15000轉(zhuǎn)分。專利號；ZL96247776.1結(jié)構(gòu)2：串聯(lián)磁場式結(jié)構(gòu)；轉(zhuǎn)子采用鋼結(jié)構(gòu)，表面按

6、順序嵌放永磁鐵，轉(zhuǎn)子表面磁通強、重量輕、體積小、整體結(jié)構(gòu)牢固可靠，最大工作轉(zhuǎn)速大于15000轉(zhuǎn)分。專利號：ZL98233864.3整機穩(wěn)壓系統(tǒng)特點：采用可控硅和二極管組成半控橋式整流電路。穩(wěn)壓系統(tǒng)是一種斬波調(diào)制型穩(wěn)壓裝置，其穩(wěn)壓精度為正負0.1v，故該發(fā)電機具有能瞬間承受較大電流、運行可靠和耐用等特點，又因可直接利用發(fā)電機發(fā)出的交流電的反向電壓使可控硅自行關(guān)斷，故無需加關(guān)斷電路，使電路結(jié)構(gòu)簡單、可靠。3.3體積溫升對比發(fā)電機型式外徑(m

7、m)長度(mm)溫升(K)重量(kg)勵磁式Φ142180756.5永磁式Φ128165504從以上性能、結(jié)構(gòu)、體積等對比情況分析，永磁式比勵磁式發(fā)電機結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕、性能優(yōu)越，低速時發(fā)電充足。JFYJ永磁發(fā)電機（3000W）和普通勵磁發(fā)電機（3000W）的體積重比較表類型外徑（mm）長度(mm)重量(kg)永磁式Φ17126512勵磁式Φ200310244、稀土釹鐵硼之魅力“稀土之冠”釹鐵硼，一種獨特的稀有物質(zhì)，由于它有著強

8、大的載磁功能，它將成為21世紀工業(yè)革命的寵兒。而由它所引發(fā)的電機工業(yè)革命已成為世界各國電機專家、汽車專家的高度關(guān)注。據(jù)行內(nèi)專家預(yù)測，21世紀的電機將會是永磁的世界。中國作為稀土之國，其蘊藏量占世界總量的80%，但對稀土的利用和開發(fā)還不夠理想，相反，一些發(fā)達國家已充分認識到稀土的潛在價值，正在作深層的研究。中國應(yīng)該象南非人開采鉆石，中東人開發(fā)開油那樣開發(fā)獨有的稀土資源，并將這一資源優(yōu)勢充分發(fā)揮。目前我們已經(jīng)在風(fēng)力發(fā)電項目中找到了深層開發(fā)和