永磁發(fā)電機(jī)原理

1、1磁路結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)計(jì)算永磁發(fā)電機(jī)與勵(lì)磁發(fā)電機(jī)的最大區(qū)別在于它的勵(lì)磁磁場(chǎng)是由永磁體產(chǎn)生的。永磁體在電機(jī)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(jī)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(jī)中所能提供的磁通量和磁動(dòng)勢(shì)還隨磁路其余部分的材料性能、尺寸和電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)而變化。此外，永磁發(fā)電機(jī)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(jī)電磁計(jì)算的復(fù)雜性，使計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確度低于電勵(lì)磁發(fā)電機(jī)。因此，必須建立新的設(shè)計(jì)概念，重新分析和改進(jìn)磁路結(jié)構(gòu)和控制系統(tǒng)；必須應(yīng)用現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法，研究新的分析計(jì)算方法，以提高設(shè)計(jì)計(jì)算的準(zhǔn)確度；必須研究采用先進(jìn)的測(cè)試方法和制造工藝。1.2控制問題永磁發(fā)電機(jī)制成后不需外界能量即可維持其磁場(chǎng)，但也造成從外部調(diào)節(jié)、控制其磁場(chǎng)極為困難。這些使永磁發(fā)電機(jī)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(jī)在應(yīng)用中無需磁場(chǎng)控制而只進(jìn)行電機(jī)輸出控制。設(shè)計(jì)時(shí)需要釹鐵硼材料，電力電子器件和微機(jī)控制三項(xiàng)新技術(shù)結(jié)合起來，使永磁發(fā)電機(jī)在嶄新的工況下運(yùn)行。1.3不可逆退磁問題如果設(shè)計(jì)和使用不當(dāng)，永磁發(fā)電機(jī)在溫度過高（釹鐵硼永磁）或過低（鐵氧體永磁）時(shí)，在沖擊電流產(chǎn)生的電樞反應(yīng)作用下，或在劇烈的機(jī)械振動(dòng)時(shí)有可能產(chǎn)生不可逆退磁，或叫失磁，使電機(jī)性能降低，甚至無法使用。因而，既要研究開發(fā)適合于電機(jī)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(jì)和制造時(shí)采用相應(yīng)措施保證永磁式發(fā)電機(jī)不會(huì)失磁。1.4成本問題由于稀土永磁材料目前的價(jià)格還比較貴，稀土永磁發(fā)電機(jī)的成本一般比電勵(lì)磁式發(fā)電機(jī)高，但這個(gè)成會(huì)在電機(jī)高性能和運(yùn)行中得到較好的補(bǔ)償。在今后的設(shè)計(jì)中會(huì)根據(jù)具體使用的場(chǎng)合和要求，進(jìn)行性能、價(jià)格的比較，并進(jìn)行結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新和設(shè)計(jì)的優(yōu)化，以降低制造成本。無可否認(rèn)，現(xiàn)正在開發(fā)的產(chǎn)品成本價(jià)格比目前通用的發(fā)電機(jī)略高，但是我們相

5、信，隨著產(chǎn)品更進(jìn)一步的完美，成本問題會(huì)得到很好的解決。美國(guó)DELPHI（德爾福）公司的技術(shù)部負(fù)責(zé)人認(rèn)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(jī)的市場(chǎng)前景不會(huì)被成本問題困擾。1.5永磁轉(zhuǎn)子特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)1：并聯(lián)磁場(chǎng)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(hào)；ZL96247776.1結(jié)構(gòu)2：串聯(lián)磁場(chǎng)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(qiáng)、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(hào)：ZL98233864.3整機(jī)穩(wěn)壓系統(tǒng)特點(diǎn)：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(fù)0.1v，故該發(fā)電機(jī)具有能瞬間承受較大電流、運(yùn)行可靠和耐用等特點(diǎn)，又因可直接利用發(fā)電機(jī)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(jiǎn)單、可靠。3.3體積溫升對(duì)比發(fā)電機(jī)型式外徑(m

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

8、大的載磁功能，它將成為21世紀(jì)工業(yè)革命的寵兒。而由它所引發(fā)的電機(jī)工業(yè)革命已成為世界各國(guó)電機(jī)專家、汽車專家的高度關(guān)注。據(jù)行內(nèi)專家預(yù)測(cè)，21世紀(jì)的電機(jī)將會(huì)是永磁的世界。中國(guó)作為稀土之國(guó)，其蘊(yùn)藏量占世界總量的80%，但對(duì)稀土的利用和開發(fā)還不夠理想，相反，一些發(fā)達(dá)國(guó)家已充分認(rèn)識(shí)到稀土的潛在價(jià)值，正在作深層的研究。中國(guó)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(dú)有的稀土資源，并將這一資源優(yōu)勢(shì)充分發(fā)揮。目前我們已經(jīng)在風(fēng)力發(fā)電項(xiàng)目中找到了深層開發(fā)和