稀土永磁電機技術發(fā)展趨勢

　　1.向高效節(jié)能方向發(fā)展

　　高效是指滿載時效率高，節(jié)能是指綜合節(jié)能效果。如效率相同，但使用對象不同，節(jié)電效果也不同。一般的稀土永磁同步電機，平均節(jié)電率高達10％，某些專用稀土永磁同步電機，如油田抽油機用電機，節(jié)電率高達15％～20％。

　　電機節(jié)能是一項系統(tǒng)工程，應該從各個方面尋求降低電能消耗的方法。系統(tǒng)輸入功率包括配電電源、電動機的控制、電動機本身、電動機與負載的連接以及最終被驅動的負載匹配。例如，根據(jù)國家統(tǒng)計局1989年統(tǒng)計，全國各類泵類、風機約有3700多萬臺，總配套裝機容量1.1億kW，每年耗電量占全國用電量的1／3。國際先進水平是：風機、水泵本身運行效率一般在85％以上，系統(tǒng)運行效率是80％左右。而目前我國國產(chǎn)設備的本體設計效率為75％，系統(tǒng)運行效率不到30％，電源浪費十分嚴重。這種狀況目前并未改變。

　　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構，提高效率和其他性能，異步電動機以其結構簡單、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：合理設計通風結構和選用高性能軸承，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。美國1992年美國前總統(tǒng)布什簽署批準了能源政策法。按照該法令，自1997年10月24日以后，美國大部分一般效率的電動機不再生產(chǎn)，而只允許生產(chǎn)高效率的電動機。并提出將電動機推至極限，于2007年生產(chǎn)超高效電動機。據(jù)有關資料介紹，160M-4 11kW電機，Y系列效率為88％，高效電機為91.8％，超高效電機92.4％，沈陽工業(yè)大學開發(fā)的超高效稀土永磁電機為94.7％。

　　歐美等工業(yè)發(fā)達國家，提高電動機效率重點放在異步電動機上，英國三相異步電動機的用電量占電動機總用電量的86％。美國和歐盟在37kW以下的電動機臺數(shù)占總裝機臺數(shù)的95％，所以把節(jié)能重點放在異步電動機上是理所當然的。

　　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。計算結果統(tǒng)計資料表明，中小型永磁同步電動機的效率可提高5％，節(jié)電率10％，某些專用永磁同步電機節(jié)電達15％～20％。所以發(fā)展永磁同步電動機是新世紀電機工業(yè)技術發(fā)展趨勢之一。

　　2.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。

　　3.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。

　　4.向專用電機方向發(fā)展

　　電機所驅動的負載千變?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。

　　5.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。有些還對產(chǎn)品形狀提出要求，如信息產(chǎn)品提出扁平化，世界上最小的電機已達到φ0.8mm,102mm,用于醫(yī)療檢測。