永磁电机弱磁技术论述

原能

电动机是现代工业的基础，市面上有各种各样的电机，为人们日常生活提供各种动力，大致分为励磁电机、永磁电机和磁阻电机。又分为同步电机和异步电机，同步电机因为电磁的每一个循环动作都能输出相应的机械能，所以同步电机机电转换效率普遍高于异步电机，在同步电机中因为永磁电机有基础磁场的作用，在和定子线圈产生的磁场相互作用过程中所需要的电流更小，所以永磁电机的高效率在各种电机中异常突出，同时永磁电机具有结构简单，运行可靠，体积小重量轻等特点，所以永磁电机在需要高效率场合是最有应用前景的电动机。
虽然永磁电动机有各种优点，但也有缺点，由于永磁体的使用，成本可能高于异步电机和励磁电机，同时由于永磁体磁场恒定带来永磁电机高转区间反电势高不能保证正常工作，要采用弱磁技术进行弱磁处理才能保证正常工作。弱磁技术可分为记忆电机可变磁通技术，自然漏磁式弱磁技术，机械漏磁式弱磁技术。所谓记忆电机就是采用低矫顽力的铝镍钴永磁体，在需要高转弱磁区间进行脉冲大电流反向充磁使其降低磁性，此技术日产做过研究并生产了样机，东南大学有相似专利和相关论文，但在运行中进行变极时并不能做到平顺改变，同时极大的弱磁电流也是能源消耗，特别是反复变速过程，过大的电流需要更多的功率器件，而且低矫顽力永磁体在电机工作中是个极大变数，在功率器件能提供的电流范围内，电机全力扭矩输出时低矫顽力永磁体将失效！
现代永磁电机普遍采用自然漏磁式电器弱磁方式，因为有漏磁，第一缺点就是会造成永磁体使用率降低，比方说特斯拉的永磁电机，包括一众国产新能源势力的永磁电机，都是采用高转速弱磁范围增大Id电流，使定子磁场和永磁体磁场N极对N极，S极对S极，通过对齐的比例来改变弱磁的大小，但这种方式如同异步电机会造成电机效率下降，异步电机因为没有基础磁场造成低转效率低，而永磁电机因为有基础磁场，高转速要采用增加电流方式进行弱磁处理造成高转速效率低下，都不能做到全工况高转速高效率。
还有一种弱磁方式采用机械漏磁式进行弱磁，在一些专利文件和论文文献中，现有调节方式动力来源都是采用离心力进行漏磁调节，漏磁方式采用滑动永磁体或者滑动铁心进行弱磁。这种永磁体调节方式我觉得不利于永磁电机的设计和永磁体漏磁的调节。
第一永磁体电机具有结构小巧，空间利用率高，转子结构上没用供永磁体滑动大距离的活动空间，包括滑动铁心，面临同样问题。如果强行增大活动空间势必会造成转子结构强度下降，进而不能为设计高性能电机提供基础，另外这种采用滑动方式的永磁体或者铁心调节方式，在高转速下强大的离心力也会对永磁体或者滑动铁心强度造成严重考验，再一个缺点就是这种结构强度的原因，不能通过进行机械设计来达到人为干预进行精准调节的目的，毕竟通过离心力进行调节是个不确定的过程。
所以本方案采用旋转圆柱型永磁体进行机械弱磁。采用圆柱型永磁体主要是为了便于通过机械设计结构改变永磁体的弱磁率，同时保证转子结构强度。

原能

似乎现在铝镍钴永磁体记忆电机又被翻出来研究，本人认为铝镍钴永磁体磁能级第，不符合现在高性能永磁电机要求，另外铝镍钴永磁体矫顽力低也不符合现在永磁电机高性能要求，低性能电机可用铝镍钴永磁玩一玩！

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