55kW/12000rpm/2P高效调速永磁同步电动机设计(5)
随后，各种电机不断问世。 1832年，法国人皮克希发明了一台永磁交流发电机，如。后来，在物理学家安培建议下，皮克希采用使电流自动改变方向的装置（即换向器），制成了直流发电机。在这之后，电励磁电机的理论和技术有了飞跃发展。在1834年，一个简单的永磁励磁装置被德国的雅可比制造了出来：他把一个吹冰臂轮安装在两个U形电磁铁之间，每臂带有两根棒形磁铁。通电之后，棒形磁铁与U形磁铁之间相互吸引或相互排斥关系，从而带动轮轴转动。与此同时，美国的达文波特也成功研制出印刷机驱动用电动机。
以上所述的电机都通过永久磁铁建立磁场，因为当时的永久磁铁主要材料大部分都是天然磁铁矿石来，所以磁性能非常低，造成电机庞大笨重、运行性能相对较差。 1845年，英国的惠斯通发明了电磁铁代替永久磁铁。 1857年，他发明了自励电励磁发电机，电励磁的时代从此开启了。因为电励磁方式电机中产生的磁场强度大，所以电机的体积有所减小、重量变得更轻、性能也变得更优良，而永磁励磁方式则在之后的电机应用中相对较少。
1983年，钕铁硼永磁铁被科研人员成功研发出来，它的磁性能更高而价格相对较低的后，所以工业和民用电机研发后来也逐渐成为了国内外研究开发的重中之重。沈阳工业大学唐任远院士主持研制的112OkW稀土永磁同步电动机，是目前国内单机容量最大的永磁电动机。随着风力发电技术的发展，直驱式永磁同步风力发电机受到了广泛关注。在最近几年，随着不断的改进和提升永磁材料的性能，特别是热稳定性和耐腐蚀性有所改善的钕铁硼逐渐降低价格和电力电子元器件的进一步研发，以及永久磁铁电动机中逐渐成熟的研究和开发经验，通过大力推行和使用已有的研究成果，永磁电机被大面积地应用于国防，工业，农业和生活的方方面面。目前正朝着高转速、高扭矩、高功能性的大功率化和微型化方向前行发展。
1.4.2 永磁电机的分类与特点
磁场是电机实现机电能量转换的基础。根据电机建立磁场的方式的不同，可分为电励磁电机和永磁电机。与电励磁电机相比，永磁电机具有以下优点：
（1）取消了励磁系统损耗，提高了效率。
（2）取消了励磁绕组和励磁电源，结构简单、运行可靠。，
（3）稀土永磁电机结构紧凑、体积小、重量轻。
（4）电机的尺寸和形状灵活多样。
人们现在所研发的常规永磁电动机主要有四种：永磁直流电动机、异步起动永磁同步电动机、永磁无刷直流电动机和调速永磁同步电动机。
永磁直流电动机与普通直流电动机结构上的不同在于前者取消了励磁绕组和磁极铁芯，代之以永磁磁极，具有结构简单、可靠性高、效率高、体积小、重量轻的特点。绝大多数的永磁直流电动机是微型电动机，在电动玩具、家用电器、汽车工业中得到了广泛的应用，其中在汽车工业中的应用发展最快，每台高档轿车上有几十台电机，除发电机外，基本都是永磁直流电动机。
无刷直流电机和调速永磁同步电机结构上基本相同，定子上为多相绕组，转子上有永磁体，它们的主要区别在于无刷直流电机根据转子位置信息实现自同步。它们的优点在于：①取消了电刷换向器，可靠性提高；②损耗主要由定子产生，散热条件好；③体积小、重量轻。
调速永磁同步电动机和异步起动永磁同步电动机相对比，它们在结构上有所区别：异步起动永磁同步电机的转子上有起动绕组且一定有起动作用的整体铁芯，能自起动，不需要控制系统就可以在电网上运行。