探究混合勵磁電機技術綜述與發展

馮地爽

摘 要：隨著全球工業化進程的加快，攻擊技術的飛速發展，永磁電機已不能滿足當前工業技術的需要，永磁電機也發展成為混合勵磁電機。此外，混合勵磁電動機繼承了永磁電動機的特性，并且電動機氣隙磁場更平滑并且可以調節。在運行過程中啟動的轉矩大，速度調節的范圍更廣，發電的時候電壓調節能力也更強。混合勵磁電動機漸漸取代了永磁電機，并已在工業技術中得到更廣泛的應用。文章對混合勵磁電機的基本特點進行闡述，分析其磁場調節和控制技術方面的相關原理，針對現在所存在的問題與不足進行了深刻的探討，并確定混合勵磁電動機的未來發展前景，以及研究方向。

關鍵詞：混合勵磁電機；發電；驅動控制

采用新型稀土永磁體，永磁同步電機和其他稀土永磁電機在效益方面有著明顯的提升。因為有著體積小工作且效率高等的優點，在工業驅動上得到了極高的認可度。但是永磁材料有其固定的特性，在被用于電動時的調速就大打折扣了，在電動汽車、航天航空等直接驅動的運用下有著一定的限制。用于發電的電壓調節率太大，并且難以確保電源的質量。怎樣才能有效的控制與調節氣隙磁場一直是研究上難以突破的瓶頸。

一、混合勵磁電機的基本結構

1.1基本類型

由于混合勵磁功率可以調節和控制結構中的氣隙磁場，所以他相對于過去使用的永磁電機有著突破性的成長，通過對于電場繞組電流的有效控制，也可以相對地控制和調節電動機的氣隙磁場。在電動機中，永磁體磁勢與電激勵磁勢之間起著相互的作用。其具有串聯磁路和串聯并聯合磁路以及獨立的并聯磁路這三種磁路特性。永磁場磁路和電勵磁場電路這兩者都有著相對獨立的特性，但兩者在氣隙中又能有進行相互的作用，形成電動機的主磁場。兩者之間有并聯和串聯的部分，它們都可以形成電動機的主磁場。

1.2轉子永磁性混合勵磁電機

轉子永磁混合勵磁電動機主要包括：同步磁阻電動機，無刷直流電動機等，其中以永磁同步電動機和無刷直流電動機作為代表，它已廣泛應用于工業驅動和伺服控制。改變拓撲結構之后，對其進行直流勵磁繞組的引入，實現混合勵磁，永磁同步電動機既可以使用在寬調速驅動的牽引方面。或者無刷直流電機的寬調速牽引驅動牽引力和其他限制性問題可以得到有效解決。能夠在一定程度上對永磁電機的運用范圍進行拓展，故而，對轉子永磁混合勵磁電動機的研究，可以使轉子永磁混合勵磁電動機在工業技術的運用上，得到更好大發展與應用。

二、混合勵磁電機的控制技術

將混合勵磁電動機與永磁電動機放在同一個基準上進行比較的話，永磁電動機具有電樞繞組和調節磁場的輔助電勵磁繞組，并增加可控的勵磁電流變量。從控制的層面上來看，它可以對勵磁繞組電流和電樞繞組電流分別進行單獨的控制。還能對勵磁電流和電樞電流根據系統要求進行調控。所以其有著靈活多樣的控制方式。想要控制混合勵磁電動機的話，是需要以勵磁電流和電樞電流的進行作為前提的，這樣就能夠協調和控制不同變速驅動系統的性能及指標。通過調節勵磁電流和電樞電流，使其能夠達到最佳的運行效果，從而能夠提高整體的運作效率。控制方法是增加兩個控制器：勵磁電流分配控制器和勵磁電流控制器，這樣可以使得操作過程更加便利。但同時也提升了控制上的復雜性。

三、混合勵磁電機的發展趨勢

總而言之，因為我國對混合勵磁電機的研究進程較慢時間較短，并且在材料方面和設備方面以及整體制造和加工生產技藝都要更落后一點，這也就使得我國對混合勵磁電動機的研究程度還遠遠不夠，對于需求的發展也遠遠不及其他發達國家，并且無法獨立生產出可以使用的成熟產品。混合勵磁電動機是基于永磁電動機的現有功能及原理為前提，泳衣改善永磁電動機的原有缺陷。混合勵磁電動機的研究和設計方面不同于永磁電動機。首先，合理的對混合勵磁電動機結構研究可以有效地提高原有永磁電動機的整體性能，探討電勵磁與永磁比的對混合勵磁性能的影響；其次，對混合勵磁電機效率優化技術的研究，能使混合勵磁電機在調速范圍內保持較高的功效；三，混合勵磁電動機變速傳動控制技術研究，是主要針對混合勵磁電動機性能在不同情況下所具有的不同要求，采用最新的數字化處理方法，提高混合勵磁電動機系統的抗干擾能力；第四點，對混合勵磁電動機可靠性技術的研究，這一研究使得混合勵磁電機功率下的混合勵磁電機的穩定性和可靠性得到整體的提升。

結束語

混合勵磁電動機不僅繼承了高效率和高密度永磁電動機的優點，而且具有更寬的電壓調節范圍，可用作發電機的電源。在許多工業領域、艦船等國家軍事方面也得到了更好的應用。混合勵磁電機的電機結構形式和控制技術都應進行更好的優化和發展，雖然近些年混合磁力電機的控制、設計和應用已經有了一定的發展，但是還處于初步發展階段，整體上還不夠成熟。因而，隨著該技術發展的不斷加速，以及對其研究的不斷深入，混合勵磁電機技術將逐步走向成熟，其性能方面也能得到提升。有助于新型航空啟動發電系統以及高效汽車驅動系統的早日實現。

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