稀土永磁同步电机的应用实例
第４４卷第５期 ２０１６年５月 择 织技
Ｃｏｔｔｏｎ Ｔｅｘｔｉｌｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ 【１７】
纤维的损伤，保证纤维混和均匀；由于采用靛兰束 状染色时仪纶不上色，染色时应注意检查经纱上
色的均匀性；浆纱时注意浆液和浆纱速度的稳定， 开机和落轴时动作要迅速，避免长时间停车造成
上浆率偏大等问题；由于棉仪纶混纺牛仔织物纬 纱强力较低，应适当降低辅喷气压，避免纬停过
多；预缩的重点是控制织物幅宽和织物物理指标 的稳定；可以通过调节退浆酶、渗透剂的用量或者 调节烘筒组数等措施保障牛仔织物的幅宽、弹性
伸长、弹性回复率等指标的稳定。通过对比可以 看 ，开发的棉仪纶混纺牛仔织物各项质量指标
均较好，且织物手感柔软舒适，布面平整，是一款 性能优良的新型纤维牛仔织物。
ｑＤ－●＂Ｏ－Ｉ◆●●Ｉ◆Ｉ◆Ｉ◆Ｉ◆Ｉ●Ｉ●◆Ｉ ｈ◆ＩＩ ·革新改造· 参考文献：
［１］刘振波，马秀霞，吕显峰，等．赛络纺棉双丝包芯纱 牛仔布的生产［Ｊ］．棉纺织技术，２０１５，４３（９）：６１—６４． Ｅ２］彭志忠．牛仔面料的染整加工Ｉ－Ｊ］．印染，２０１１（１）： ２９—３２． ［３］谢珊珊，易长海，邹汉涛，等．牛仔布用纤维的研究 现状与发展趋势［Ｊ］．天津工业大学学报，２Ｏ１Ｏ，２９ （２）：４０ ４６． ［４］ 郑明远，姚继明，黄艳东．牛仔面料分类及发展趋势 ［Ｊ］．轻纺Ｔ业与技术，２０１４（２）：７６—７９． ［５］魏清超．聚酰胺酯纤维的性能特点及应用［Ｊ］．棉纺 织技术，２Ｏ１５，４３（１２）：６８—７ｌ＿
稀土永磁同步电机的应用实例
稀土永磁同步电机是一种新型高效率三相同 步电机，转子采用稀土永磁材料建立电机激磁磁
场，从而减少了电机的激磁电流。由于电机电流 的减少，使电机的定子铜耗降低。因稀土永磁电
机的转速与旋转磁场的转速保持同步，因此转子 产生损耗。通过优化设计，可以减少各种损耗，
达到较高的效率。 我公司开发的ＴＨＥ系列高效稀土永磁同步
电机，通过仿真优化设计，可确保电机１０年内不 失磁。南于功率因数的提高，可明显降低运行电
流。经试验，永磁电机较异步电机电流降幅达 ２０ 以上。电机定子电流的减少，有利于减少电
机的发热，永磁电机较普通电机的机壳温度降低 ｌ５ Ｃ～２０ Ｃ，特别在夏天可以减少车间空调的
使用率；在变压器及电缆不变的情况下，可增容 ２Ｏ ；在运行设备不增加的情况下，南于总电流下 降２０ ，所以线路及变压器的损耗同样下降。
电机的效率指电机的有功输出功率和有功输 入功率的比值，通常用百分数表示。稀土永磁电
机在低负载时仍能保持较高的效率，异步电机却 无法达到。ＴＨＥ系列永磁同步电机在额定功率
运行时功率因数能达到１，而异步电机的功率因 数仅０．８６，因此可以降低定子电流，进而降低定 子铜耗，提高效率，且只受频率影响，不会因电压、 负载等条件变化而变化，转速稳定，对设备以及产
品质量都有所提高。 纺织行业耗电量较大，且基本为２４ ｈ不间 断，用电成本在纺织企业生产成本中比重较大，我
公司生产的ＴＨＥ系列纺织专用永磁同步电机可
有效帮助纺织企业降低用电成本，增加企业利润。 我公司对江苏某纺织企业２ ０００台倍捻机进行了
永磁同步电机改造，经测试，采用ＴＨＥ系列稀土 永磁同步电机后，综合节电率达１０ ～１５ ；对 浙江某纺织企业２６０台倍捻机进行永磁同步电机
改造后，综合节电率达１３ ～２０ ；对山东某纺 织企业１５Ｏ台细纱机进行永磁同步电机改造后，
综合节电率达８ ～１３ ，同时细纱机改造可实 现多段自由调速，既节省用电，又方便了Ｔ艺调
整；对山东另一纺织企业１２０台包覆丝机进行永 磁同步电机改造后，综合节电率达１３ ～２Ｏ ，
同时，包覆丝机的改造可以解决原设备上下电机 不能同步停车的问题。 近年来，我公司相继开发了多种高效节能电
机，ＴＨＥ和ＴＱＥ系列稀土永磁同步电机可以应 用于倍捻机、粗纱机、细纱机、喷水织机、喷气织
机、包覆丝机、起毛机等纺织设备上。 青岛天一集团红旗电机有限公司
陈 亮
稀土在汽车行业的应用
稀土在汽车行业的应用
1、稀土永磁电动机
稀土永磁电机是70年代初期出现的一种新型永磁电机，其工作原理与电励磁同步电机相同，区别在于前者是以永磁体替代励磁绕组进行励磁。与传统的电励磁电机相比，稀土永磁电机具有结构简单，运行可靠，体积小，质量轻，损耗小，效率高等显着优势，而且该电机的形状和尺寸可以灵活设计，这使得它在新能源汽车领域中深受高度重视。稀土永磁电机在汽车中主要是将动力蓄电池的电能转化为机械能，驱动发动机飞轮旋转实现发动机的起动。
2、稀土动力电池
稀土元素不仅仅是能参与目前主流锂电池电极材料的制备，还能很好地作为铅酸蓄电池或镍氢电池的正极制备原材料。
锂电池：由于稀土元素的加入，材料的结构稳定性得到了较大的保障，同时活性锂离子迁移的三维通道也得到了一定的扩充，这使所制备的锂离子电池有了更高的充电稳定性和电化学循环可逆性，以及更长的循环寿命。
锂电池：由于稀土元素的加入，材料的结构稳定性得到了较大的保障，同时活性锂离子迁移的三维通道也得到了一定的扩充，这使所制备的锂离子电池有了更高的充电稳定性和电化学循环可逆性，以及更长的循环寿命。
3、三元催化器中的催化剂
众所周知，并不是所有的新能源汽车都能够实现零排放，比如混合动力汽车和增程序电动汽车，它们在使用过程中会释放一定量的有毒物质。为了减少其汽车尾气的排放量，部分车辆在出厂时都会被强制要求安装三元催化器，其会在高温汽车尾气通过时，通过内置的净化剂增强围棋中的CO、HC、NOx三种气体的活性，促使它们完成发生氧化还原反应，生成无害气体，利于环保。
而三元催化器的主要构成成分正是稀土元素，稀土在这其中起到的关键作用就是储存材料，替代部分主催化剂以及作为催化助剂等。尾气净化催化剂所用的稀土主要是以氧化铈、氧化镨和氧化镧的混合物为主，而这些物质元素都是中国稀土矿中所富含的。
4、氧传感器中的陶瓷材料
稀土元素由于电子结构较为特殊，而具有独特的储氧功能，常被用于电子燃油喷射系统氧传感器中的陶瓷材料的制备，使之催化效果更佳。电子燃油喷射系统是汽油发动机取消化油器而采用的一种先进的喷油装置，主要由空气系统、燃料系统和控制系统三大部分组成。
永磁同步电机在高速电主轴系统中的应用
永磁同步电主轴技术与应用
摘要：
伴随着高速高效高精加工技术的飞速发展， 高端数控机床针对电主轴的技术需求 深度和广度都不断拓展。 特别是近几年来， 基于永磁同步电机的电主轴技术与产 品得到了快速的发展和广泛的应用。 本文结合笔者在电主轴技术研究和产品开发 过程中所涉及的关键技术问题， 尤其是永磁同步电机在高速电主轴系统中的应用 问题进行了广泛深入的探讨， 希望以此对国内永磁同步电主轴产品技术开发与推 广应用有所促进。
一、 引言 高速高精高效加工，是数控机床永恒的追求目标和发展趋势。高效率需要高 速度，在航空零件加工中尤为突出。 飞机机身结构件的典型零件有梁、 筋、肋板、 框、壁板、接头、滑轨等类零件。且以扁平件、细长件、多腔件和超薄壁隔框结
构件为主。毛坯为板材、锻件和铝合金挤压型材， 90％以上为铝合金件。材料利 用率仅为 5％-10％左右，原材料去除量非常大大（ 1）。材料去除量大，在粗加 工阶段，需要主轴具备足够的转矩输出能力，满足大吃刀切削。整理结构，多腔 超博，又需要用小刀具清根，修光。小刀具则需要主轴有足够高的转速，以满足 刀具的切削速度需求。 因此，航空铝合金零件的加工就需要机床主轴不但具备低 速大转矩输出，同时又能在小刀具加工时具备足够高（ 20000rpm 以上）的工作 转速。
在磨具加工行业，近年来大量使用的高速雕铣机，在高速电主轴的助推下， 利用小刀具的微刀痕特点， 大大提高了各种材质模具制造的精度和速度。 随着雕 铣机床的进一步发展， 雕铣机也逐渐进入零件加工领域， 因此对主轴的低速输出 转矩也提出较高的要求。
平板电脑、苹果手机等高端电子消费品的快速发展，是当今时代最大的亮点 之一。这类日用电子消费品，更新速度之快，不但让人眼花缭乱，而且使数控钻 攻中心机得以急速发展。 这类机床除了具备现代数控机床的基本特征外， 必须具 备在
6000rpm 以上高速刚性攻丝的能力。
上海稀土永磁用途
- 1 - 上海稀土永磁用途
上海稀土永磁用途
一、稀土永磁用途
1、稀土永磁材料可工业应用于电力、电子、航空航天、冶金、军工等多个领域，如永磁同步电机、无刷直流电机、 变流变频电源、磁力线圈、机床驱动系统、汽车发动机驱动系统、隔离变压器和收发信机等。
2、汽车行业：在汽车发动机的驱动系统中，用于制造发动机控制器、发动机无刷伺服电机、启动机、冷却系统、汽车电子辅助系统和汽车空调系统。
3、家用电器行业：用于制造电视机的调节器、吸尘器、冰箱、洗衣机、电熨斗、搅拌机等。
4、航空航天行业：用于制造飞机电机、船舶马达、发动机控制系统、导弹稳定系统、推进系统和太阳能发电并联系统等。
5、医疗行业：用于制造医疗器械控制器、CT机、磁共振成像仪、放射治疗仪以及X光检查机等。
6、电信行业：用于制造网络设备、无线电台、公用事业系统、通信系统以及通信基站等。
二、上海稀土永磁材料的优势
1、优异的磁性能：稀土永磁材料具备高强度，高磁粘力，高稳定性。
2、耐高温性能：稀土永磁材料耐高温性能好，能够承受更高的 - 2 - 温度环境，有效地提高产品的使用寿命。
3、低衰减性：稀土永磁材料的衰减值低，能够保持长期稳定的磁场能量。
4、低磁导率：稀土永磁材料的磁导率低，使电子传输效率更高，节省能源。
5、环保性：稀土永磁材料可以回收利用，利用有助于改善空气污染状况，减少污染排放。
永磁同步电机的特点及在电梯设计中的开发应用
永磁同步电机的特点及在电梯设计中的开发应用
导语：随着稀土永磁同步电机的开发与应用，以及和变频控制实现了机电一体化，永磁同步电动机已被广泛应用于机械、石油、冶金、建材、食品、印刷、包装、造纸、造船、塑料、纺织化纤、军工等行业。 随着稀土永磁同步电机的开发与应用，以及和变频控制实现了机电一体化，永磁同步电动机已被广泛应用于机械、石油、冶金、建材、食品、印刷、包装、造纸、造船、塑料、纺织化纤、军工等行业。其种类很多，用量非常大。永磁同步电动机以其体积小、节能、控制性能好、又容易做成低速直接驱动，消除齿轮减速装置，可通过频率的变化进行调速等优点，在电梯技术上也得以开发应用。其运行低噪声、电梯平层精度和乘客舒适感都优于以前的驱动系统。特别是近几年来，KONE电梯公司研发的无机房电梯，率先应用了永磁同步电机，使得永磁同步电机无齿轮曳引技术崭露头角，显示了巨大的优越性，得到业内人士的普遍看好，永磁同步电机在电梯设计上的研发具有很大的实用价值。永磁同步电机的结构特点永磁同步电动机的定子部分与一般的异步电机无多大不同，其转子结构与异步电机的转子区别是多了一套永磁体。其结构随永磁材料性能不同和应用领域的差异而不同，根据剩磁密度Br和矫顽力Hc等技术参数的不同，而磁极结构不同。电梯技术上开发应用的稀土永磁同步电机常做成瓦片式，贴在转子的表面，或嵌在转子铁心中，分内转子型和外转子型两种。永磁材料的应用是永磁同步电机的关键技术。永磁材料近年来的开发很快，现有铝镍钴、铁氧体和稀土永磁体三大类。稀土永磁体又有第一代钐钴5（SmCo5），第二代钐钴2:17（Sm2Co17）和第三代钕铁硼（Nd-Fe-B）。铝镍钴是20世纪三十年代研制成功的永磁材料，具有较高剩磁密度Br,剩磁感应强度高，热稳定性好等优点，但矫顽力Hc很低（如图1曲线1），抗退磁能力差，而且要用贵重的金属钴，成本高，大大限制了它在电机中的应用。铁氧体磁体是20世纪50年代初开发的永磁材料，价格低廉，具有较高矫顽力Hc,但剩余磁通密度较低（如图1曲线2），剩磁感应强度和磁能积BH都较低，性能不够理想。稀土永磁材料在六十年代后期问世，它兼有铝镍钴和铁氧体两种永磁材料的优点，Br和Hc都很高（如图1曲线3），具有很高的最大磁能积（BH）max.如SmCo5的（BH）max,240kj/m3,Sm2Co17（BH）max,3300kj/m,.而且退磁曲线基本上是一条直线，回复线与退磁曲线基本重合，不怕丢磁，性能稳定，且热稳定性较好，剩磁温度系数小。但钐钴族稀土材料的钴价格较高，影响其在永磁同步电机的应用。80年代初开发的钕铁硼（Nd-Fe-B）稀土永磁材料，性能十分优越，（BH）max,3800kj/m3（~l图1曲线4），到90年代，其（BH）max,500kj/m.Nd-Fe-B稀土材料不含价格昂贵的钴，其可加工性能也比较好，价格相对便宜。我国又是稀土大国，储量世界第一。开发应用前景广泛，适合在永磁同步电机中应用。目前，广泛应用在电梯技术领域的永磁同步曳引电机就是钕铁硼（Nd-Fe-B）稀土永磁同步电机。梯永磁同步曳引电机控制方式永磁同步电机的控制方式与其他电机的控制方式不同。其控制方式一般有：（1）id=0控制方式、（2cosΦ=1控制方式、（3）转矩线性控制方式、和（4）总磁链恒定控制方式四种。电梯永磁同步曳引电机的控制方式只要是第一种。其控制相量图如图2.中ψf是永磁体产生的磁链，由ψf引起的电动势为Eo,电动机负载运行时电枢电流为I,I可以分成d轴分量Id和q轴分量lq,d轴分量Id产生去磁磁势，引起磁链ψad,q轴分量Iq产生q轴磁势，引起磁链ψaq这时，电动机的合成磁链为m,ψm引起的电动势为Em,Em也可以看作是Eo与ψad产生的电动势jIdXd及ψaq产生的电动势jIqxq之和，由Em加上电枢绕组的压降Ir就得到电动机的端电压u,图中u与Eo的夹角δ为同步机的功率，u与I的夹角θ为功率因素角，o是电枢电流与q轴的夹角。如控制逆变器的导通相位角γo=0,则id=0,电枢电流中没有励磁分量，图中的γad=0,不会引起永磁电机退磁现象；此时，同步电机的相量图如图3.这时，电机的电枢反应只存在于交轴（q轴），功角和电机的端电压均随负载的增加而增大。电梯永磁同步曳引电机驱动系统采用永磁同步电机的电梯曳引系统，通常为无齿轮曳引方式。突显了永磁同步电机易于做成低转速、大功率的优点。其结构紧凑，功能齐全，集曳引电机、曳引轮、电磁制动器、光电编码器于一身，易于安装，便于使用。特别是在无机房电梯的开发应用中，将永磁同步曳引电机安装在电梯的井道里，既节约了机房的建造成本，又美化了建筑物外观。其控制图如图4.当电梯负载变化时，永磁同步电机通过调节夹角8来适应，其响应速度很快。为了使电梯有良好的起、制动舒适性和平层准确度，在系统中加入了准确的转子位置装置和电压电流检测装置，随时确定电机磁场的大小、方向。位置检测装置采用转子位置传感器（光电编码器器或旋转变压器等）。轿厢负载检测装置可采用位置型、压力型等多种形式，对电梯负载进行预先测量并计算，给出恰当方向和大小的力矩，可输出开关量、模拟量（电压）和频率量（高频抗干扰性强，能远距离传送）等。将反馈的信号与给定信号相比较、运算、按预定的控制方式加以控制，可以得到优于其它驱动系统的性能。梯开发应用的安全性和可靠性永磁同步电机在电梯的设计、生产中，得以开发利用，较高地提高了电梯曳引系统安全性和可靠性。当曳引机制动失灵或其它故障引起电梯向上行方向溜车，乃至飞车时，它具有安全保护作用，满足我国技术标准GB7588-2003（电梯制造与安装安全规范》9.10轿厢上行超速保护装置的要求。使用永磁同步曳引电机的电梯，在失电视又解除其长必出点将电动机电枢绕组短截（或串接可调电阻器后短接），当出现超速（不论上行、下行）故障时，控制系统检测到超速信号，立即切断控制器供电回路，并将电动机电枢绕组短接（或串联可调电阻器后短接）。这时，静止的绕组切割旋转的永磁体产生的磁场而感应出电动势，在闭合的电枢绕组回路中引起电流，该电流在磁场作用下引起力矩，企图带动电枢绕组随磁极一起旋转；同时，该转矩受反力矩则作用在转子磁极上，力图使转子随定子电枢绕组一起停止下来，是一个制动转矩。该过程类似于直流电机的能耗制动，从而实现了防坠落防飞车（制动转矩可通过电阻器调节使溜车速度可控）。永磁体和闭合的电枢绕组相互作用，产生停车自闭这种非接触双向保护，大大增加了电梯的安全性和可靠性，特别减小了各类超高速电梯的安全钳锲块在高速动作时因高温损毁所引起的安全风险。由于无齿轮曳引机的曳引轮与电动机同轴，通常曳引轮与制动轮同体，因此，采用永磁同步无齿轮曳引电机技术，可不设上行超速保护系统，在电梯验收检验中当然也就可以不作要求。另外，同步电机可以通过向电枢绕组供直流电来实现带负载零速停车，从而可以真正做到无须抱闸的机械制动，实现电气的零速停车。这样可防止由于抱闸失灵造成溜车的故障，进一步提高系统的可靠性。结束语在电梯的设计、生产中，开发应用永磁同步电机，作为电梯的曳引电机，是一种技术的进步。其优点主要表现在：结构简单紧凑，少维护；安全可靠性高；对环境的噪声污染低、无油脂污染，并能提高电力功率因素，是理想的环保产品；提高机械传动效率，使用节能、经济，具有较高的性价比；与交流无齿轮异步电动机驱动系统相比，低速性、快速性、硬机械特性和停车自闭等优点，是异步电动机所无法相比的；与直流无齿轮电动机驱动系统相比，具有更高的低速性能、调速精度、快速响应性能，且寿命长、耗电少、维护简单；此外，还易于实现低转速、大转矩的电梯理想驱动模型。
浅谈稀土钕铁硼永磁电机在铁路电力驱动系统中的应用
铁路节能环保与安全卫生２０１３年第３卷第５期
文章编号：２０９５—１６７１（２０１３）０５—０２３１—０３
浅谈稀土钕铁硼永磁电机在铁路电力
驱动系统中的应用
李宝文
（兰州铁路局计统处，甘肃兰州７３００００）
摘要：铁路系统电力拖动负载的三相异步电机由于 经常不能在满负荷状态下工作，因此，效率较低，无功损 耗大。本文主要通过稀土钕铁硼永磁电机与常规三相异 步电机对比试验研究和同等条件下试验数据统计，分析 稀土钕铁硼永磁电机与常规电机的能耗比较，以及所产 生的经济效益和应用价值，为下一步在较大范围内使用 永磁电机提供科学依据，为节能降耗、降低生产成本找到 新的突破口。 关键词： 永磁电机；铁路；推广应用 中图分类号：ＴＫ０１ ８ 文献标志码：Ｂ
１ 背景
国际能源署电动机工作组报告指出：全世界
工业用电动机消耗了总发电量的３０％～４０％，其 系统优化节能潜力可达到３０％一６０％。我国 “十二五”十大重点节能工程，电动机系统节能工
程是其中之一。该工程的主要内容是：推广高效 节能电动机、稀土钕铁硼永磁电动机等；更新淘汰
低效电动机及高耗电设备。高效率、高功率因数、 高起动转矩、高功率密度、高互换性、低温升稀土
钕铁硼永磁同步电动机是电动机中有较高技术含 量的产品，是国家“８６３”计划中重大专项。充分
发挥我国稀土资源丰富的优势，大力研究和推广 应用以稀土钕铁硼永磁电机为代表的各种永磁同 步电机，对我国企业节能减排具有重要的意义。
目前，稀土钕铁硼永磁电机在国内矿山、钢
收稿日期：２０１３￣５－１６；修订日期：２Ｏ１３一ｏ９－０５ 作者简介：李宝文（１９７２一），男，甘肃张掖人，工程师，大学本 科，从事节能环保管理工作。 铁、石油等行业已有应用，但铁路电力驱动系统还
没有普遍使用。铁路系统电力拖动负载的常规三 相异步电机功率因数和使用效率较低。２０１２年
兰州局生产生活电力消耗１．５６亿ｋＷ・ｈ，主要电 力驱动设备耗电１．０４亿ｋＷ・ｈ，占６６．８％。其中
稀土永磁材料及应用
稀土永磁材料及其应用
胡伯平
（北京中科三环高技术股份有限公司）
1.稀土永磁产业状况
(1) 全球稀土永磁产业
自从 1966年以来，永磁材料中增加了一个新成员，它就是 “稀土永磁体”。由于稀土永磁体优异的性能，它的出现为应用打开了一扇全新的大门，也提供了新器件产生的基础。 1970年代中期，第一代稀土永磁体 1-5型 Sm-Co开始商业化生产。1970年代后期，第二代稀土永磁体高性能 2-17型 Sm-Co开发成功。钕铁硼永磁体是日本住友特殊金属公司 (2007年并入日立金属公司 )和美国通用汽车公司（后分离成 Magnequench公司）于 1983年最先研制成功的。它的磁能积比目前通常使用的铁氧体高十倍，是当今世界上磁性最强的材料，有 “磁王”之美誉。进入 21世纪以来，由于中国稀土永磁产业的高速发展，使得稀土永磁产业的国际格局发生了重大变化。
虽然由于钕铁硼物美价廉，应用越来越广泛，但钐钴永磁体（ 2-17型 Sm-Co为主）独特的优势（例如工作温度高，温度系数小，抗腐蚀强等），仍然在军工、航空航天等方面占有牢固的地位。钐钴永磁材料，国外生产企业主要有日本 TDK公司、美国电子能源公司（ EEC）、美国阿诺公司 (ALNORD)，德国真空熔炼公司（ VAC）和俄罗斯托尼公司等；我国的企业有宁波宁港、杭州天女、成都航天等。2010年，全球烧结钐钴磁体的产量估计在 1000吨左右，其中我国占60%左右。
图 1 全球烧结钕铁硼毛坯磁体产量增长图
烧结钕铁硼磁体方面，2000年美国的 UGIMAG公司被卖给了麦格昆磁(Magnequench)， 2003年麦格昆磁进行了产业调整，将 UGIMAG关掉，并将磁材生产转移到中国来；二十世纪初英国的摩根集团把德国西门子下属的真空熔炼公
司（Vacuumschmelze 或简称 VAC）收购了，把美国的坩埚公司（Crucible）也收购了，但是在 2003年 6月份，摩根集团关闭了美国的坩埚公司， 2005年摩根集团把真空冶炼公司卖给了美国 J. P. Morgan, 2011年月又被美国 OM Group收购。
稀土永磁应用
稀土永磁应用
1.电子产品：稀土永磁材料被广泛应用于电子产品中，如手机、平板电脑、电视等设备中的震动马达。稀土永磁材料具有强大的磁力和较小的体积，可以实现设备的小巧化和高性能。
2.电动汽车：稀土永磁材料在电动汽车中的应用非常重要。电动汽车的电机需要具有强大的磁力和高效的能量转换，稀土永磁材料能够满足这些要求。同时，稀土永磁材料的使用可以提高电动汽车的续航里程和动力性能。
3.风力发电：稀土永磁材料在风力发电机组中扮演着重要的角色。风力发电机组需要具备较高的转速、高效的发电能力和稳定的运行。稀土永磁材料能够提供强大的磁力和高效的发电能力，使风力发电机组能够更好地利用风能。
4.磁共振成像：稀土永磁材料在医学领域中的应用也非常广泛。例如，稀土永磁材料可以用于磁共振成像（MRI）设备中的磁体。MRI是一种常见的医学影像学技术，稀土永磁材料可以提供高强度的磁场，使得MRI设备可以更准确地获取人体内部的影像信息。
5.磁性材料处理：稀土永磁材料还可以应用于磁性材料的处理过程中。例如，在矿石选矿过程中，可以利用稀土永磁材料的特性实现磁选分离。此外，在制造磁记录材料、磁线材和磁性标签等方面也有应用。 6.环保领域：稀土永磁材料还可以应用于环境保护领域。例如，稀土永磁材料可以用于制造高效的电机和发电机组，进一步推动可再生能源的发展和利用。此外，稀土永磁材料还可以用于制造高效的节能灯和LED照明产品，提高照明效果并降低能源消耗。
总之，稀土永磁材料在电子产品、电动汽车、风力发电、医学影像学、磁性材料处理和环境保护等领域都有广泛应用。随着科技的发展和创新，相信稀土永磁材料在更多领域中的应用还将不断拓展。
稀土永磁电机及控制器在压缩机中的应用
２ ０ １ ２年３月 第３１卷第１期（总１１８期） 制 冷 ４１
文章编号：ＩＳＳＮ１００５—９１８０（２０１２）０１—００４１—０４
稀土永磁电机及控制器在压缩机中的应用
孙永泰
（沈阳市辽中通达机械厂，沈阳辽中１１０２００）
［摘要］分析目前异步电动机在家用制冷电器中的弊端，介绍与之相应的几种变频调速控制器的性能特 点，通过与稀土永磁电动机变频调速系统比较分析，展望稀土永磁电机及其变频器在可变制冷量家用制冷 电器上的应用前景。 ［关键词］永磁电机；变频器；压缩机；应用 ［中图分类号］ＴＢ６５２ ＴＨ４５ ［文献标识码］Ｂ
Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｆｏｒｅ Ｇｒｏｕｎｄ ｏｆ ＲＥＰＭ Ｍｏｔｏｒ ａｎｄ Ｉｔｓ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ ｉｎ Ｃｏｍｐｒｅｓｓｅｄ Ｅｎｇｉｎｅ Ａｂｓｔｒａｃｔ
ＳＵＮ Ｙｏｎｇｔａｉ
（Ｓｈｅｎｙａｎｇ ｃｉｔｙ ｉｎ Ｌｉａｏｎｉｎｇ ｉｎａｃｃｅｓｓｉｂｌｅ ｍａｃｈｉｎｅｒｙ ｆａｃｔｏｒｙ ｉｎ Ｓｈｅｎｙａｎｇ，Ｌｉａｏｎｉｎｇ １１０２００）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｔｈｅｓｉｓ ａｎａｌｙｚｅｓ ｔｈｅ ｓｈｏｒｔｃｏｍｉｎｇ ｏｆ ａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ ｍｏｔｏｒ ｉｎ ｄｏｍｅｓｔｉｃ ｃｏｌｄ－－ｐｒｏｄｕｃｉｎｇ ａｐｐｌｉａｎｃｅｓ ａｎｄ ｉｎ ｔｒｏ一‘ ｄｕｃｅｓ ｐｒｏｐｅｒｔｙ ｆｅａｔｕｒｅ ｏｆ ｓｅｖｅｒａｌ ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｓｐｅｅｄ ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ．Ｂｙ ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ａｎｄ ａｎａｌｙｓｉｓ ｗｉｔｈ ＲＥＰＭ ｍｏｔｏｒ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｓｐｅｅｄ ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ．Ｔｈｅ ｔｈｅｓｉｓ ｐｒｏｓｐｅｃｔｓ ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｆｏｒｅｇｒｏｕｎｄ ｏｆ ＲＥＰＭ ｍｏｔｏｒ ａｎｄ ｉｔｓ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ ｉｎ ｖａｒｉａｂｌｅ ｃｏｌｄ一一ｐｒｏｄｕｃｉｎｇ ｄｏｍｅｓｔｉｃ ａｐｐｆｉａｎｅｅｓ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＰＭ ｍｏｔｏｒ；Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ；Ｃｏｍｐｒｅｓｓｅｄ ｅｎｇｉｎｅ；Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ
稀土永磁材料在电动汽车上的应用前景
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中国有色金属在国际形势愈加复杂多变的背景下，加之稀土原料价格的短期大幅波动，稀土减量和替代的话题引起社会各界广泛关注。作为稀土最大消费应用方向之一，稀土永磁材料在电动汽车领域的可替代性和应用前景备受瞩目。关注的核心在于无稀土驱动电机技术上是否可行、商业价值是否更高。稀土简介稀土是指15个镧系元素，即镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钷(Pm)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)、镥(Lu)、钪(Sc)、钇(Y)共17个元素的总称。由于独特的4f亚层电子结构，稀土元素具有十分优异的磁、光、电等功能性质，被誉为“现代工业维生素”和“21世纪新材料宝库”，是全球公认的重要战略资源。目前，稀土多以磁性材料、储氢材料、光功能材料、催化材料、抛光材料和金属靶材等广泛应用于国防科技、航空航天、电子信息、智能装备、新能源、轨道交通、节能环保等战略性新兴产业，对传统产业转型升级，发展现代高新技术和国防尖端产业都发挥着不可替代的关键作用。其中，稀土永磁材料属于稀土第一大应用领域，国内消费占比在40%以上，对促进行业发展至关重要。近些年，在环保的硬约束下，以电动汽车为代表的新能源产业迎来快速发展。驱动电机作为电动汽车的核心零部件之一，是汽车的“心脏”，对性能和制备原料具有较高的要求。稀土永磁材料凭借优异的综合磁性能，以及节能、量轻、体积小等优点成为当下电动汽车主流驱动电机的首选制备原料。多数电动汽车制造商在车型更新迭代过程中，也由最初的无稀土驱动电机转向稀土永磁驱动电机，或者两者混用。电动汽车驱动电机技术路线的选择从技术路线发展看，若未来电动汽车欲弃用稀土，可从电动汽车用驱动电机整体或电机用永磁材料局部两方面入手。1.驱动电机的选择电动汽车是以车载电源为动力，并采用电动机驱动的一种交通工具。纯电动汽车驱动电机不仅需要适应启停、加减速、高低速等各种工况，还需要综合考虑空间、温度等变化因素，因此对功率、过载能力、调速范围、体积、质量、抗震能力、噪音、使用寿命和价格等都具有较高要求。从发展历史看，电动汽车用驱动电机主要有直流电机、开关磁阻电机、交流异步电机和永磁同步电机四种类型。其中，直流电机虽然技术相对成熟，但工作效率低、质量和体积大、损耗和维护成本高等问题限制了其在电动汽车领域的应用。开关磁阻电机是一种新型电机，采用双凸极型结构设计，具有效率高、坚固可靠、质量轻、成本低等优点，尤其是可以在较宽的转速范围持续高效运行，较为符合纯电动汽车对驱动电机的要求。但是，该设计具有转矩脉动大、操控难度大以及高噪音等缺陷，影响了电动汽车的舒适性，限制了其应用。目前，开关磁阻电机在电动汽车上并未得到普及，多适用于某些特种车辆，但发展潜力较大。交流异步电机也称感应电机，在工业领域应用十分广泛，采用了笼型结构设计，不需要用到永磁体，结构简单、可靠耐用、维护方便、价格便宜，对工作温度范围有较强适应能力。但是，该类电机高速加载能力不佳、效率较低，同样的功率和扭矩下，交流异步电机的体积和重量都要远大于永磁同步电机，比较适用于对体积和重量要求不高的大型纯电动客车。永磁同步电机由定子和转子组成，定子做成了绕组，而转子则由永磁材料打造。该设计减少了励磁带来的损耗，增大了调速范围，具有升温慢、能耗低、效率高、安全可靠等优点。与此同时，稀土永磁材料在电动汽车上的应用前景
详解稀土永磁电机以及稀土永磁电机应用
详解稀土永磁电机以及稀土永磁电机应用
详解稀土永磁电机以及稀土永磁电机应用
稀土永磁电机是70年代初期出现的一种新型永磁电机，由于稀土永磁体的高磁能积和高矫顽力（特别是高内禀矫顽力），使得稀土永磁电机具有体积小、重量轻、效率高、特性好等一系列优点，广泛应用在航空、航天、航海及工业与民用方向。
稀土永磁电机的发展历史
电机是一种机械能、电能相互转换的机械。这个转换过程离不开电机的励磁结构。电机的励磁结构有两种：一种是电流励磁，即依靠铜线圈绕组通过电流来励磁，类似电磁铁产生磁场，磁场的大小取决于绕组的匝数和励磁电流的大小。再一种就是永磁励磁，即通过永磁体提供磁场，磁场的大小取决于永磁体本身磁性能的高低和所用磁体的体积。
采用永磁励磁的电机就是永磁电机。电流励磁的很大局限性就是线圈发热量大，电机温升高，需要较大的绕组空间，同时还存在较大的铜损等，使得电机的效率和比功率低。而永磁励磁，只要永磁体的磁性能高就不存在以上局限，而且结构简单、维护方便，特别对一些有特殊要求(超高转速、超高灵敏度)和特殊环境(防爆等)使用的电机，永磁励磁比电流励磁有突出的优点f2 。因此，在励磁结构方面，随着永磁材料性能的不断提高，新型永磁材料的不断出现，永磁励磁结构将逐步取代传统的电流线圈励磁结构。永磁电机的发展和永磁材料的发展息息相关，新型永磁材料的出现必将大力促进永磁电机的快速发展。 世界上第一台电机就是永磁电机，所以利用永磁体来制造电机已有很悠久的历史。由于当时永磁材料的磁性能低，制成的电机非常笨重，即被电励磁电机所取代。1940年代以后，具有较高剩磁的铝镍钴和具有较高矫顽力的铁氧体永磁材料相继出现，永磁电机又获得生机，在微特电机领城里占有重要位置。但铝镍钴永磁矫顽力较低、易退磁，铁氧体永磁的剩磁较低，使用范围受到一定限制。
至六十年代后期第一代稀土永磁合金(SmCo5)和七十年代第二代稀土永磁合金(Sm2Co17) 的出现，虽然原料钐与钴价格昂贵，但磁体磁性能好，使永磁电机有了较大的发展。八十年代钕铁硼稀土永磁问世，1983年被列为世界十大重要科技成果，举世瞩目。由于钕资源丰富，以廉价的铁取代昂贵的钴，价格相对低廉，钕铁硼稀土永磁磁性能好，极大地推动了永磁电机的开发。稀土永磁磁性能优异，兼有铝镍钴和铁氧体永磁的优点，具有很高的剩磁和矫顽力，以及很大的磁能积。稀土永磁的最大磁能积比铝镍钴的大5～8倍；比铁氧体的大1O～15倍；在同样的有效体积条件下，比电励磁的大5～8倍，仅次于超导励磁。且退磁曲线几乎是一条直线，回复曲线与退磁曲线基本重合，抗退磁能力强，热稳定性好(钐钴永磁)，用于电机，可使电机体积缩小，重量减轻，输出功率大，效率显着提高，