3 )控制问题 。永磁同步电机不需外界能量 即可维持其磁场，但这也造成从外部调节、控制其磁场极为困难。但是随着MOSFET、IGBT等电力电子器件和控制技术的发展，大多数永磁同步电机在应用中，可以不进行磁场控制而只进行电枢控制。设计时需把永磁材料、电力电子器件和微机控制三项新技术结合起来，使永磁同步电机在崭新的工况下运行。此外，以永磁同步电机作为执行元件的永磁交流伺服系统，由于永磁同步电机本身是具有一定非线性、强耦合性和时变性 的系统，同时其伺服对象也存在较强的不确定性和非线性 ，加之系统运行时易受到不同程度的干扰 ，因此采用先进控制策略、先进的控制系统实现方式(如基于DSP 控制)，从整体上提高系统的智能化和数字化水平，这应是当前发展高性能永磁同步电机伺服系统的一个主要突破口。

发展趋势

永磁同步电机以其效率高、比功率大、结构简单、节能效果显著等一系列优点在工业生产和日常生活中逐步得到广泛应用。尤其是近年来高耐热性、高磁性能钕铁硼永磁体的成功开发以及电力电子元件的进一步发展和改进，稀土永磁同步电机的研究开发在国内外又进人了一个新的时期，在理论研究和应用领域都将产生质的飞跃，目前正向超高速、高转矩、大功率、微型化、高功能化方向发展。

3.1

超高速电机

永磁同步电机不需要励磁绕组，结构比较简单，磁场部分没有发热源，不需要冷却装置，材料的矫顽力高，气隙长度可以取较大值从而使大幅度提高转速成为可能。目前已制成 (2～3) X10r/rain的电机，如美国通用电气公司研制的150kW 、23000r/min的径向气隙型转子结构航空用稀土永磁发电机，外转子型用于电动车的7.2 kW 、27000r/rain的电机。目前正在研制每分钟几十万转的电机。

3.2

高转矩大功率电机

耐热、高磁性能钕铁硼永磁材料的开发成功将使其在大功率永磁同步电机中获得重要应用。运输业和工业中诸如电动汽车、混合型(内燃机与电动机并用 )动力汽车、列车、电梯、机床、机器人等，对大功率电动机的需求正在增长。

船舶推动电机要求低速大转矩。德国西门子公司于1986年研制1095kW 、230r/rain的六相永磁同步电动机，用于舰船的推进，与过去使用的直流电动机相比，体积可减小60％左右，损耗可降低20％左右 。另外1760kW 永磁同步推进电机装于U．212 潜艇试用，其长度和有效体积与传统的直流推进电机相比减少40％。瑞士ABB公司已经建造了超过300艘的电力推进船舶最大安装容量达到了2X19MW，其研制的400 kW 到3 MW永磁同步电机用于：“Com-paet A~ipod”吊舱式电力推进系统。法国热蒙工业公司1987 年研制的400 kW 、500r／rain 永磁电机样机与直流电机相比，体积也减少了40％。1996年，12相、1800 kW 、180r／rain永磁推进电机及控制装置已完成研制及所有的实船试验。同年，英国展出了“海航”号轻型隐身护卫舰设计模型。该舰装有两台21MW 永磁同步电机在巡航或隐身时直接驱动螺旋桨。

3.3

微型化

由于钕铁硼永磁的最大磁能积很高 ，特别是能制成超薄型的永磁体，从而使过去难以制作的超微型和低惯量电动机得以实现 。目前已开发出直径几毫米以下的超小型电动机用作医疗微型机器、眼球手术用机器人手臂或管道检查用机器人等场合的驱动源。现已制成外径0.8 mm 、长1.2 mm的世界上最小的永磁电动机。

3.4

高功能化

在高温、高真空度或空间狭小等特殊场合难以使用传统电机，而稀土永磁 电机可以耐高温 (指钐钴或高耐热性钕铁硼磁体)，且体积小，正好能满足这些特殊要求。宇航设备中的机械手 、原子能设备的检查机器人和半导体制造装置等特殊环境下工作的电动机，需要使用高温电动机和高真空电动机。已开发的有150W 、3000r／min，工作在200oC～300oC高温和 133.3X10 Pa真空度环境下的三相四极永磁电动机 ，直径105mm、长145mm，采用高温特性好的Sm2Co永磁体。

4

结 语

21世纪，科学技术飞速发展，高新技术不断涌现，节电、环保意识日益增强，使得永磁同步电机发展的前途一片光明，尤其是高性能稀土永磁同步电机及其伺服系统，随其技术的快速发展和日渐成熟，结构型式将日趋多样化，也将会赢得更为广泛的发展空间，获得更加广泛的应用。返回搜狐，查看更多

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