永磁电机的优点有哪些

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永磁电机结构简单、体积小、重量轻、损耗低、效率高。与DC电机相比，它没有DC电机的换向器、电刷等缺点。与异步电动机相比，它具有效率高、功率因数高、转动惯量比大、定子电流和定子电阻损耗小、转子参数可测、控制性能好等优点，因为它不需要无功励磁电流。但与异步电动机相比，也存在成本高、起动困难等缺点。与普通同步电机相比，省去了励磁装置，简化了结构，提高了效率。永磁同步电机矢量控制系统可以实现高精度、高动态性能和宽范围的调速或定位控制。因此，永磁同步电机的矢量控制系统引起了国内外学者的广泛关注。中国是永磁材料大国，尤其是钕铁硼这种稀土永磁材料。稀土矿储量约为世界其他国家的4倍，因此被称为“稀土王国”。稀土永磁材料和稀土永磁电机的研究水平达到国际先进水平。因此，对于我国来说，永磁同步电机具有良好的应用前景。

永磁体在电机中既是磁源，又是磁路的组成部分。永磁发电机具有以下优点：x0dx0ax0dx0a1、结构简单、可靠性高x0dx0ax0dx0a永磁发电机省去了励磁绕组、电刷、集电环结构，因此整机结构简单，避免了励磁式发电机励磁绕组易烧毁、断线，电刷、集电环易磨损等故障，使用性能可靠。x0dx0ax0dx0a2、体积小、比功率大x0dx0ax0dx0a永磁发电机采用简化的转子结构，有并联磁场结构和串联磁场结构两种：并联磁场结构的转子采用铸造压制而成，永磁体嵌放在里面，转速高。串联磁场结构的转子采用钢结构，永磁体嵌放在表面，转子表面磁感应强度强、整体结构牢固可靠。由于转子结构的简化，使得发电机内部结构紧凑，转子转动惯量小，实用转速增加，因此，提高了比功率（功率与体积的比值）。x0dx0ax0dx0a3、低速发电性能好x0dx0ax0dx0a永磁式发电机的低速发电性能好，输出功率高。在怠速运行时，永磁发电机的输出功率比励磁式发电机的输出功率要高一倍。x0dx0ax0dx0a4、效率高且节能x0dx0ax0dx0a一般励磁式发电机在1500—6000r/min之间的转速范围内平均效率只有50%左右；而永磁式发电机的平均效率可达75%～80%。因此，永磁式发电机更加节能。x0dx0ax0dx0a5、稳压精度高，能延长蓄电池的使用寿命x0dx0ax0dx0a永磁式发电机采用开关式整流稳压方式，采用小电流脉冲充电，避免了过电流充电而对蓄电池造成损坏的可能性，可以延长蓄电池的使用寿命。x0dx0ax0dx0a6、无无线干扰x0dx0ax0dx0a永磁式发电机无电刷、无集电环、在运行中无电火花产生，因此，无无线干扰，大大提高了使用性能。x0dx0ax0dx0a但由于稀土永磁材料目前的价格比较高，所以永磁式发电机的*成本一般比励磁式发电机的*成本会高一些，相对来说，其整机的价格也就要略高一些。

永磁发电机200转速能发电是因为永磁发电机具有体积小，损耗低，效率高等优点。在节约能源和环境保护日益受到重视的今天，对其研究就显得非常必要。在许多情况下可以实现无刷化，因此其多为小型和微型电动机所采用。采用变频电源供电时，永磁电动机亦可用于调速传动系统。随着永磁材料性能的不断提高和完善永磁电动机已在家用电器、医疗器械、汽车、航空和国防等各个领域内获得了广泛的应用。

一、指代不同

1、永磁发电机：指由热能转变的机械能转化为电能的发电装置。

2、励磁发电机：在电传动内燃机车上牵引发电机的励磁功率较大，为提供励磁电流而专门设置的励磁电源，即励磁发电机

二、原理不同

1、永磁发电机：在电机中既是磁源，又是磁路的组成部分。永磁体的磁性能不仅与生产厂的*工艺有关，还与永磁体的形状和尺寸、充磁机的容量和充磁方法有关，具体性能数据的离散性很大。而且永磁体在电机中所能提供的磁通量和磁动势还随磁路其余部分的材料性能、尺寸和电机运行状态而变化。

2、励磁发电机：发电机端电压经电压互感器降压后输入到测量单元，电压讯号在测量单元中经测量比较后，将电压偏差量输入到中放单元放大，并作为移相单元的控制电压以相应改变触发单元的触发脉冲相位角，从而改变了自动可控硅的控制角和交流励磁机励磁电压值。

三、特性不同

1、永磁发电机：结构简单，转子磁场大，无励磁绕组，无碳刷，无滑环，气隙大，无触点，整机唯一磨损部位是轴承。提高了产品可靠性，不用外接调节器，导磁体材料间距采用优化设计，减少了漏磁，使发电机怠速性能好，出电路足。

2、励磁发电机：怠速发电性能差，电瓶容易放完电；发电机转速在1500-6000转/分区间效率只有40%-50%，效率低，因转子存在励磁线圈，整机温升高；励磁式发电机还极易出现碳刷、滑环损坏等问题。

参考资料来源：百度百科-永磁发电机

参考资料来源：百度百科-励磁机

永磁发电机是指由热能转变的机械能转化为电能的发电装置。永磁发电机的转子是由强磁性的铁氧体加工而成没有转子线圈，当转子由外力带动旋转时，相当于定子线圈切割磁力线，产生感生电压发电。

永磁发电机制成后不需外界能量即可维持其磁场，但也造成从外部调节、控制其磁场极为困难。这些使永磁发电机的应用范围受到了限制。但是，随着MOSFET、IGBTT等电力电子器件的控制技术的迅猛发展，永磁发电机在应用中无需磁场控制而只进行电机输出控制。设计时需要钕铁硼材料，电力电子器件和微机控制三项新技术结合起来，使永磁发电机在崭新的工况下运行。

永磁发电机其特点是功率因数高、效率高，在许多场合开始逐步取代最常用的交流异步电机，其中异步起动永磁同步电动机的性能优越，是一种很有前途的节能电机。

一、效率高、更加省电

a、由于永磁同步电机的磁场是由永磁体产生的，从而避免通过励磁电流来产生磁场而导致的励磁损耗（铜耗）；

b、永磁同步电机的外特性效率曲线相比异步电机，其在轻载时效率值要高很多，这是永磁同步电机在节能方面，相比异步电机最大的一个优势。因 为通常电机在驱动负载时，很少情况是在满功率运行，这是因为：

一方面用户在电机选型时，一般是依据负载的极限工况来确定电机功率，而极限工况出现的机会是 很少的，同时，为防止在异常工况时烧损电机，用户也会进一步给电机的功率留裕量；

另一方面，设计者在设计电机时，为保证电机的可靠性，通常会在用户要求的 功率基础上，进一步留一定的功率裕量，这样导致在实际运行的电机90%以上是工作在额定功率的70%以下，特别是在驱动风机或泵类负载，这样就导致电机通 常工作在轻载区。对异步电机来讲，其在轻载时效率很低，而永磁同步电机在轻载区，仍能保持较高的效率，其效率要高于异步电机20%以上。

c、由于永磁同步电机功率因数高，这样相比异步电机其电机电流更小，相应地电机的定子铜耗更小，效率也更高。

d、系统效率高：永磁电机参数，特别是功率因数，不受电机极数的影响，因此便于设计成多极电机（如可以100极以上），这样对于传统需要通过减速箱来驱动负载电机，可以做成直接用永磁同步电机驱动的直驱系统，从而省去了减速箱，提高了传动效率。

二、功率因数高

由于永磁同步电机在设计时，其功率因数可以调节，甚至可以设计成功率因数等于1，且与电机极数无关。而异步电机随着极数的增加，由于异步电 机本身的励磁特点，必然导致功率因数越来越低，如极数为8极电机，其功率因数通常为0.85左右，极数越多，相应功率因数越低。即使是功率因数最高的2极 电机，其功率因数也难以达到0.95。电机的功率因数高有以下几个好处：

a、功率因数高，电机电流小，电机定子铜耗降低，更节能；

b、功率因数高，电机配套的电源，如逆变器，变压器等，容量可以更低，同时其他辅助配套设施如开关，电缆等规格可以更小，相应系统成本更低。

c、由于永磁同步电机功率因数高低不受电机极数的限制，在电机配套系统允许的情况下，可以将电机的极数设计的更高，相应电机的体积可以做得更小，电机的直接材料成本更低。

三、可靠性高

从电机本体来对比，永磁同步变频调速电机与异步电机的可靠性相当，但由于永磁同步电机结构的灵活性，便于实现直接驱动负载，省去可靠性不高 的减速箱；在某些负载条件下甚至可以将电机设计在其驱动装置的内部，如风力发电直驱装置，石油钻机的绞车驱动装置，从而可以省去传统电机故障率高的轴承： 大大提高了传动系统的可靠性。

四、体积小，功率密度大

永磁同步变频调速电机体积小，功率密度大的优势，集中体现在驱动低速大扭矩的负载时，一个是电机的极数的增多，电机体积可以缩小。还有就 是：电机效率的增高，相应地损耗降低，电机温升减小，则在采用相同绝缘等级的情况下，电机的体积可以设计的更小；电机结构的灵活性，可以省去电机内许多无 效部分，如绕组端部，转子端环等，相应体积可以更小。

五、起动力矩大、噪音小、温升低

a、永磁同步电机在低频的时候仍能保持良好的工作状态，低频时的输出力矩较异步电机大，运行时的噪音小；

b、转子无电阻损耗，定子绕组几乎不存在无功电流，因而电机温升低，同体积、同重量的永磁电机功率可提高30%左右；同功率容量的永磁电机体积、重量、所用材料可减少30%。

有的

永磁发电机省去了励磁式发电机的励磁绕组、碳刷、滑环结构，整机结构简单，避免了励磁绕组易烧毁、断线，碳刷、滑环结构，整机结构简单，避免了励磁式发电机励磁式发电机励磁绕组易烧毁、断线，碳刷、滑环易磨损等故障，可靠性大为提高。

体积小、重量轻、比功率大，使得发电机内部结构设计排列得很紧凑，体积、重量大为减少。永磁转子结构的简化，还使得转子转动惯量减少，实用转速增加，比功率(即功率、体积之比例)达到一个很高的值。

中、低速发电性能好功率等级相同的情况下，怠速时，永磁式发电机要比励磁式发电机的输出功率高一倍，也就是说，永磁式发电机的实际等功率等级的励磁式发电机。能显著地延长蓄电池寿命，减少蓄电池维护工作主要原因是永磁式发电机采用的是开关式的整流稳压方式，稳压精度高，充电效果好。避免了过电流充电造成的蓄电池寿命缩短。永磁式发电机的开头式整流输出对蓄电池采用小电流脉冲充电，相同的充电电流充电效果更好，从而延长蓄电池的使用寿命。

不是。永磁发电机是不可能用于大型发电站的。永磁电机无法通过调节励磁来改变磁场强度从而调节发电机输出电压。

大型发电机大多是三相交流发电机。转速决定了交流电的频率，而只有磁场强度才能改变输出电压。

永磁发电机无法通过改变磁场强调设节电压，所以只能用对频率不作要求或是直流的发电机使用。因为发电机的转速决定了频率。而励磁发电可以通过励磁控制电压，转速控制电源频率。所以后者用交流发电

永磁发电机位于发电机组的机头部分，与发电机组同轴同步旋转。其作用主要是为水轮机的调速系统采集机组频率提供信号电源(除此信号电源外，一般机组调速系统还通过发电机出口的电压互感器取得信号)和给机组转速继电器供电。

永磁机以往多采用三相凸极式，即以永久磁钢作磁极旋转，体积很大。现广泛采用的单相感应子式永磁机，体积很小。近来，也有的电厂以安装在大轴上的齿盘测速装置来代替永磁机。新建电厂的机组则有取消永磁机的趋势。

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