在今直流電動(dòng)機(jī)中,用直流電流來產(chǎn)生主極磁場(chǎng)的勵(lì)磁方式,稱為電流勵(lì)磁;若用永久磁體取代電流勵(lì)磁,以產(chǎn)生主極磁場(chǎng),則此種電機(jī)稱為永磁電動(dòng)機(jī)。
永磁節(jié)能電機(jī)具有體積小,損耗低,效率高等優(yōu)點(diǎn),在節(jié)約能源和環(huán)境保護(hù)日益受到重視的今天,對(duì)其研究就顯得非常必要。
[1] 在許多情況下可以實(shí)現(xiàn)無刷化,因此其多為小型和微型電動(dòng)機(jī)所采用。采用變頻電源供電時(shí),永磁電動(dòng)機(jī)亦可用于調(diào)速傳動(dòng)系統(tǒng)。隨著永磁材料性能的不斷提高和完善永磁電動(dòng)機(jī)已在家用電器、醫(yī)療器械、汽車、航空和國防等各個(gè)領(lǐng)域內(nèi)獲得了廣泛的應(yīng)用。
永磁發(fā)電機(jī)作為車用電機(jī)有高效、節(jié)能、低碳、功率大和體積小等優(yōu)點(diǎn),但輸出電壓不易調(diào)節(jié)、高頻鐵損大電機(jī)溫度高、啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大等自身缺陷。
[2] 永磁電動(dòng)機(jī)的不足之處是,若使用不當(dāng),在過高溫度或過低溫度下工作時(shí),在沖擊電流所產(chǎn)生的電樞反應(yīng)作用下,或者在劇烈的機(jī)械振動(dòng)下.有可能產(chǎn)生不可逆的退磁,使電動(dòng)機(jī)的性能下降,甚至無法使用。因此,使用永磁電動(dòng)機(jī)時(shí)應(yīng)特別予以注意。
[3] 1832年,法國青年電學(xué)工程師皮克希試制成功了世界上第一臺(tái)手搖永久磁鐵旋轉(zhuǎn)的交流發(fā)電機(jī)。
在這臺(tái)發(fā)電機(jī)中,皮克希裝上了一種最初的
換向器,使發(fā)電機(jī)中產(chǎn)生的交流電變?yōu)槟転楫?dāng)時(shí)的工業(yè)生產(chǎn)所需要的直流電,但是,皮克希的永磁式發(fā)電機(jī)有兩大明顯的缺點(diǎn)。第一,它的設(shè)備比較笨重,難以借提高轉(zhuǎn)速來提高功率,第二,它的原動(dòng)力是人力,這也難以靠提高轉(zhuǎn)速來獲得大功率的電流。
在皮克希改進(jìn)他的永磁式發(fā)電機(jī)的同時(shí),其他一些人也對(duì)永磁式發(fā)電機(jī)進(jìn)行了研究,并作出了一些重要發(fā)明。1833年至1835年間,薩史斯頓和克拉克等人相繼發(fā)明了旋轉(zhuǎn)線圈
電樞、靜止磁鐵結(jié)構(gòu)等新裝置,這些新裝置的引入,使發(fā)電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)部分大大減輕,從而提高了發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速。
此后,人們對(duì)發(fā)電機(jī)的原動(dòng)力裝置部分也進(jìn)行了改革,把手搖柄改為轉(zhuǎn)軸,改人手搖動(dòng)為蒸汽機(jī)帶動(dòng),這樣,轉(zhuǎn)速有了大大的提高,所產(chǎn)生的電量也大大增加。
在上述兩個(gè)革新的基礎(chǔ)上,人們還進(jìn)行了其他一些革新。到了1844年左右,在法、德、英等國家,就已經(jīng)有龐大而笨拙的發(fā)電機(jī)給電解提供新的電源,并通過最初的電動(dòng)機(jī)給機(jī)器提供新的動(dòng)力了。
永磁式發(fā)電機(jī)的誕生,第一次把由熱能轉(zhuǎn)變來的機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?,從而使人類繼熱能之后又獲得了一種具有廣闊前景的新能源。