永磁發(fā)電機(jī)是指由熱能轉(zhuǎn)變的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的發(fā)電裝置，具有起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)和給直流電源充電的功能，傳統(tǒng)電機(jī)中，這兩項(xiàng)功能由汽車起動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)兩個(gè)電機(jī)分別實(shí)現(xiàn)。永磁發(fā)電機(jī)相較于傳統(tǒng)電機(jī)，具有很多優(yōu)勢(shì)，如提高效率、降低油耗、減少噪音等。在開關(guān)磁阻電機(jī)誕生后，基于開關(guān)磁阻電機(jī)的新型雙凸極電機(jī)的研究和應(yīng)用越來(lái)越廣泛。這些新型的雙凸極電機(jī)的繞組或永磁體只設(shè)置在定子上，轉(zhuǎn)子上不設(shè)線圈或永磁體，轉(zhuǎn)子直接由沖片疊壓而成。

　　永磁發(fā)電機(jī)的原理基于電磁感應(yīng)原理。在交流發(fā)電機(jī)中，導(dǎo)線切割磁力線感應(yīng)出電勢(shì)，從而實(shí)現(xiàn)將原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能變?yōu)殡娔茌敵?。在永磁發(fā)電機(jī)中，定子和轉(zhuǎn)子兩部分組成了發(fā)電機(jī)。定子是發(fā)出電力的電樞，轉(zhuǎn)子是磁極。定子由電樞鐵芯、均勻排放的三相繞組及機(jī)座和端蓋等組成。轉(zhuǎn)子通常為隱極式，由勵(lì)磁繞組、鐵芯和軸、護(hù)環(huán)、中心環(huán)等組成。

　　轉(zhuǎn)子的勵(lì)磁繞組通入直流電流，產(chǎn)生接近于正弦分布磁場(chǎng)(稱為轉(zhuǎn)子磁場(chǎng))，其有效勵(lì)磁磁通與靜止的電樞繞組相交鏈。轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)隨同一起旋轉(zhuǎn)、每轉(zhuǎn)一周，磁力線順序切割定子的每相繞組，在三相定子繞組內(nèi)感應(yīng)出三相交流電勢(shì)。發(fā)電機(jī)帶對(duì)稱負(fù)載運(yùn)行時(shí)，三相電樞電流合成產(chǎn)生一個(gè)同步轉(zhuǎn)速的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。定子磁場(chǎng)和轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)相互作用，會(huì)產(chǎn)生制動(dòng)轉(zhuǎn)矩。從汽輪機(jī)/水輪機(jī)/燃?xì)廨啓C(jī)輸入的機(jī)械轉(zhuǎn)矩克服制動(dòng)轉(zhuǎn)矩而作功。

　　永磁發(fā)電機(jī)具有以下特點(diǎn)：

　　結(jié)構(gòu)緊湊，簡(jiǎn)單，效率高，可靠性高。

　　啟動(dòng)力矩小，解決了風(fēng)車低速難以啟動(dòng)的難題，提高了風(fēng)能利用率。

　　省去了增速機(jī)，提高了發(fā)電設(shè)備的可靠性、發(fā)電效率和維修量小。

　　無(wú)炭刷、無(wú)勵(lì)磁繞組，無(wú)勵(lì)磁控制箱，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不產(chǎn)生火花，可靠性高，防護(hù)等級(jí)為IP54，使用壽命長(zhǎng)。

　　極數(shù)多，提高了風(fēng)機(jī)低速時(shí)發(fā)電頻率和整流逆變效率，節(jié)省了后續(xù)處理設(shè)備的造價(jià)。

　　省去了勵(lì)磁式發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁繞組、碳刷、滑環(huán)結(jié)構(gòu)，從而避免了勵(lì)磁繞組易燒毀、斷線、碳刷、滑環(huán)易磨損等故障，可靠性大為提高。同時(shí)，由于省去了勵(lì)磁繞組作為勵(lì)磁電源的動(dòng)力損耗，可降低每千瓦耗油量10%，降低了發(fā)電成本，并減少了對(duì)環(huán)境的污染。

　　永磁發(fā)電機(jī)存在的三大問(wèn)題包括：

　　失磁問(wèn)題：如果設(shè)計(jì)時(shí)計(jì)算不夠準(zhǔn)確，選用了較低的牌號(hào)，有可能出現(xiàn)這樣的情況。過(guò)熱失磁問(wèn)題是個(gè)敏感話題，磁鋼磁性能下降也會(huì)導(dǎo)致過(guò)電流而發(fā)生過(guò)熱問(wèn)題。電機(jī)運(yùn)行時(shí)負(fù)載電流的大小超過(guò)了磁鋼的抗去磁能力，引發(fā)磁鋼發(fā)生不可逆退磁現(xiàn)象。

　　磁性能與電流去磁的交疊惡化：這是永磁電機(jī)應(yīng)用過(guò)程中必須注意的。電機(jī)運(yùn)行時(shí)，若出現(xiàn)磁性能劣化問(wèn)題，電機(jī)的電流會(huì)瞬間增大，導(dǎo)致電機(jī)嚴(yán)重發(fā)熱，進(jìn)一步致使磁鋼的磁性能劣化，促使電流再次增大，兩者交疊促變，導(dǎo)致電機(jī)在極短時(shí)間內(nèi)崩潰。

　　磁鋼脫落問(wèn)題：在實(shí)際裝配過(guò)程中，通過(guò)膠粘劑將磁鋼與基體進(jìn)行加固，永磁體之間填充膠的目的在于增加永磁體之間的粘合力，防止永磁體在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)因離心力而飛出。當(dāng)膠粘劑性能不好、鑲嵌不牢固、溫度過(guò)熱、電機(jī)內(nèi)腔進(jìn)水或潮濕等諸多因素相互作用時(shí)，可能會(huì)導(dǎo)致磁鋼脫落問(wèn)題，導(dǎo)致直接的機(jī)械性摩擦和電機(jī)驅(qū)動(dòng)功能喪失。

　　永磁發(fā)電機(jī)是一種由永磁體構(gòu)成的電動(dòng)機(jī)，它的特點(diǎn)是具有較高的效率和較低的噪聲，可靠性高，維護(hù)費(fèi)用低，使用壽命長(zhǎng)且不受溫度影響，所以被廣泛應(yīng)用于航空航天、汽車、電梯、水泵、空調(diào)、及其他消費(fèi)類、工業(yè)控制等領(lǐng)域。永磁發(fā)電機(jī)與其他發(fā)電機(jī)相比，能適應(yīng)更寬的轉(zhuǎn)速范圍，同時(shí)，其扭矩和功率特性更好，可以實(shí)現(xiàn)高效率發(fā)電。