稀土永磁電機技術(shù)發(fā)展趨勢分析：高效節(jié)能機電一體化和高性能等

進入二十一世紀以來，隨著全球經(jīng)濟社會的快速發(fā)展，石油、煤等非可再生資源的日益枯竭，能源緊張也成為全球共同關心的話題，所以建設資源節(jié)約型，環(huán)境友好型社會也成為迫切要實現(xiàn)的目標。在這種大背景下，高性能電機及其驅(qū)動技術(shù)日益蓬勃發(fā)展，并且國家發(fā)改委在“十大重點節(jié)能工程實施意見”中提出了要推廣高效節(jié)能電機，稀土永磁電機，同時推廣變頻調(diào)速永磁電機等先進電機調(diào)速技術(shù)的要求，并且隨著該電機技術(shù)的日益成熟，已經(jīng)滲透到了國防、工、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，影響著我們的日常生活。

稀土永磁同步電機的開發(fā)與應用擴大了永磁同步電動機在各個行業(yè)的應用，稀土永磁電機最顯著的性能特點是輕型化、高性能化、高效節(jié)能。高性能稀土永磁電機是許多新技術(shù)、高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的基礎。它與電力電子技術(shù)和微電子控制技術(shù)相結(jié)合，可以制造出各種性能優(yōu)異的機電一體化產(chǎn)品，如數(shù)控機床，加工中心，柔性生產(chǎn)線，機器人，電動車，高性能家用電器，計算機等等。隨著稀土永磁電機技術(shù)的不斷發(fā)展其行業(yè)逐漸呈現(xiàn)以下發(fā)展趨勢。

向高效節(jié)能方向發(fā)展

稀土永磁電機又是一種高效節(jié)能產(chǎn)品，平均節(jié)電率高達10%以上，專用稀土永磁電機可高達15%——20%。

電動機的節(jié)能分兩個方面。一方面是改革異步電動機的結(jié)構(gòu)，提高效率和其他性能，異步電動機以其結(jié)構(gòu)簡單、價格便宜、適應各種工況條件等優(yōu)點被廣泛應用于工業(yè)生產(chǎn)各個領域。其次是發(fā)展永磁同步電動機，可以取得更高的節(jié)電效果。

國外提高電動機效率的主要途徑，是通過對異步電動機的優(yōu)化設計，增加銅、鋁、電工鋼板等有效材料用量，降低繞組損耗和鐵耗;采用較好的磁性材料和工藝，以降低鐵耗：合理設計通風結(jié)構(gòu)和選用高性能軸承，降低機械損耗;通過改進設計和工藝，降低雜散損耗，國外己開發(fā)出高效異步電機。根據(jù)我國國情，高性能的稀土永磁材料已實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，釹鐵硼的產(chǎn)量現(xiàn)已居世界第一位，釹鐵硼的價格也趨向合理。所以發(fā)展永磁同步電動機是新世紀電機工業(yè)技術(shù)發(fā)展趨勢之一。

向機電一體化方向發(fā)展

要提升傳統(tǒng)機電產(chǎn)品的水平，必須緊緊抓住機電一體化這個環(huán)節(jié)。實現(xiàn)機電一體化的基礎，是發(fā)展各種機電一體化需用的各種高性能稀土永磁電機，如數(shù)控機床用伺服電機，計算機用VCM音圈電機。一臺60把刀加工中心，要配備30臺伺服電機。變頻調(diào)速稀土永磁同步電機和無刷直流電機是機電一體化的基礎。

向高性能方向發(fā)展

現(xiàn)代化裝備向電機工業(yè)提出各種各樣的高性能要求，如軍事裝備要求提供給各種高性能信號電機，移動電站，自動化裝備用伺服系統(tǒng)及電機，航空航天用高性能、高可靠性永磁電機，化纖設備用高調(diào)速精度變頻調(diào)速同步電動機，數(shù)控機床、加工中心、機器人用高調(diào)速比稀土永磁伺服電機，計算機用高精度擺動電機及主軸電機等等。

向?qū)Ｓ秒姍C方向發(fā)展

電機所驅(qū)動的負載千變?nèi)f化，如全部采用通用型電動機，在某些情況下，技術(shù)經(jīng)濟很不合理。因此國外大力發(fā)展專用電機，專用電機約占總產(chǎn)量的80%，通用電機占20%。而我國恰恰相反，專用電機只占20%，通用型電機占80%。專用電機是根據(jù)不同負載特性專門沒計的，如油田用抽油機專用稀土永磁電機，節(jié)電率高達20%。這方面的節(jié)能潛力很大。

電機工作者不僅要研究電機本身，更應當研究所驅(qū)動負載的特性，設計出性能先進、運行可靠、價格合理的稀土永磁電機產(chǎn)品。

向輕型化方向發(fā)展

航空航天產(chǎn)品，電動車輛、數(shù)控機床、計算機、視聽產(chǎn)品、醫(yī)療器械、便攜式光機電一體化產(chǎn)品等，都對電機提出體積小、重量輕的嚴格要求。永磁同步電動機以其體積小、節(jié)能、控制性能好、又容易做成低速直接驅(qū)動，消除齒輪減速裝置，可通過頻率的變化進行調(diào)速等優(yōu)點，在電梯技術(shù)上得以開發(fā)應用。相信隨著電子技術(shù)和控制技術(shù)的發(fā)展，稀土永磁同步電機技術(shù)會朝著高效節(jié)能、機電一體化、高性能、專用電機、輕型化的方向發(fā)展并日趨完善。

目前，隨著國家工業(yè)化的發(fā)展，永磁電機已經(jīng)成為市場新貴，它具有以下優(yōu)點：

(1)效率高，環(huán)保節(jié)能。永磁電機是一種高效節(jié)能產(chǎn)品，與感應電動機相比，永磁電機不需要無功勵磁電流，故能夠大大的提高功率因數(shù)。經(jīng)大量統(tǒng)計計算，永磁電機比同規(guī)格熱機的效率提高了2%～8%，并且還可以用較小容量的永磁電機替代較大容量的感應電機，較好的解決了能源浪費的問題。長期使用這種產(chǎn)品，可以達到環(huán)保節(jié)能的目的。

(2)高效能。高效能化也是永磁電機的明顯優(yōu)勢，一些性能指標是傳統(tǒng)的標準電機所不及的，在某些機構(gòu)，調(diào)速比可高達1：10000，轉(zhuǎn)速控制精度可達0.1%。

(3)結(jié)構(gòu)類型多樣，有極大的應用范圍。由于轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)是多樣的，因此永磁電機的許多品種都有不同的特點和性能，從日常生活到航空航天，從簡單電動工具到高科技產(chǎn)品，幾乎無所不包。