與電勵磁電機相比,永磁電機,特別是稀土永磁電機具有結構簡單,運行可靠;體積小,質量輕;損耗小,效率高;電機的形狀和尺寸可以靈活多樣等顯著優點,因而應用范圍極為廣泛,幾乎遍及航空航天、國防、工農業生產和日常生活的各個領域。
永磁電動機的形式有:
(1)矩形脈沖波電流,永磁無刷直流電動機PMBDC具有矩形脈沖波電流。
(2)正弦波電流,永磁磁阻同步電機PSM具有正弦波電流。
(3)混合式永磁電機。
永磁電機的材料:
(1)稀土釤-鈷:能量密度最大。
(2)釹鐵硼:資源廣泛,加工性好。
與傳統的電勵磁電機相比,永磁電機,特別是稀土永磁電機具有結構簡單,運行可靠;體積小,質量輕;損耗小,效率高;電機的形狀和尺寸可以靈活多樣等顯著優點。因而應用范圍極為廣泛,幾乎遍及航空航天、國防、工農業生產和日常生活的各個領域。下面介紹幾種典型永磁電機的主要特點及其主要應用場合。
稀土永磁發電機永磁同步發電機與傳統的發電機相比不需要集電環和電刷裝置,結構簡單,減少了故障率。采用稀土永磁后還可以增大氣隙磁密,并把電機轉速提高到最佳值,提高功率質量比。當代航空、航天用發電機幾乎全部采用稀土永磁發電機。其典型產品為美國通用電氣公司制造的150 kVA 14 極 12 000 r/min~21 000 r/min和100 kVA 60 000 r/min的稀土鈷永磁同步發電機。國內研發的第一臺稀土永磁電機即為3 kW 20 000 r/min的永磁發電機。
永磁發電機也用作大型汽輪發電機的副勵磁機,80年代我國研制成功當時世界容量最大的40 kVA~160 kVA稀土永磁副勵磁機,配備200 MW~600 MW汽輪發電機后大大提高電站運行的可靠性。
目前,獨立電源用的內燃機驅動小型發電機、車用永磁發電機、風輪直接驅動的小型永磁風力發電機正在逐步推廣。
高效永磁同步電動機永磁同步電動機與感應電動機相比,不需要無功勵磁電流,可以顯著提高功率因數(可達到1,甚至容性),減少了定子電流和定子電阻損耗,而且在穩定運行時沒有轉子銅耗,進而可以減小風扇(小容量電機甚至可以去掉風扇)和相應的風摩損耗,效率比同規格感應電動機可提高2~8個百分點。而且,永磁同步電動機在25%~120%額定負載范圍內均可保持較高的效率和功率因數,使輕載運行時節能效果更為顯著。這類電機一般都在轉子上設置起動繞組,具有在某一頻率和電壓下直接起動的能力。目前主要應用在油田、紡織化纖工業、陶瓷玻璃工業和年運行時間長的風機水泵等領域。