近些年以來(lái)，在高速電機(jī)領(lǐng)域，由于工作環(huán)境非常惡劣，使得普通電機(jī)難以適應(yīng)，因此具有高功率密度、高可靠性、高效率、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、良好的性能及容錯(cuò)能力等特點(diǎn)的永磁發(fā)電機(jī)被廣泛應(yīng)用。隨著我國(guó)工業(yè)化水平的提高以及國(guó)防現(xiàn)代化建設(shè)的深入,高速永磁發(fā)電機(jī)在航空航天、分布式發(fā)電系統(tǒng)等許多軍工領(lǐng)域都具有很大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

在現(xiàn)代航空飛機(jī)中，發(fā)電機(jī)部件具有十分重要的地位。為了使得發(fā)電機(jī)在航空飛機(jī)中能夠安全穩(wěn)定的運(yùn)行，這就需要在技術(shù)上對(duì)發(fā)電機(jī)進(jìn)行改進(jìn)。當(dāng)前，許多軍用及民用航空飛機(jī)的電源系統(tǒng)均是采用直流發(fā)電機(jī)及三級(jí)式同步發(fā)電機(jī)。早期的航空發(fā)電機(jī)大多均采用有刷直流發(fā)電機(jī)，由于電刷的存在以及空氣介電強(qiáng)度不夠，會(huì)使得電機(jī)在高空稀薄的空氣中由電樞產(chǎn)生的電弧很難被熄滅，因此，造成了發(fā)電機(jī)等很多用電設(shè)備的損壞。同時(shí)，有刷直流發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，轉(zhuǎn)速不會(huì)太高，這樣導(dǎo)致電機(jī)的功率密度不大并且不便于維修，一定程度上制約了應(yīng)用。目前，在航空領(lǐng)域應(yīng)用最多的是由主發(fā)電機(jī)、勵(lì)磁機(jī)、永磁體副勵(lì)磁機(jī)組成的三級(jí)式同步發(fā)電機(jī)，由于自身結(jié)構(gòu)省去了電刷裝置，較比有刷直流發(fā)電機(jī)來(lái)說(shuō)，減小了機(jī)械損耗，提升了效率。但是也有些不足，在實(shí)際工作中，會(huì)出現(xiàn)裝配困難，發(fā)電機(jī)各部分機(jī)構(gòu)會(huì)出現(xiàn)松動(dòng)等一系列問(wèn)題。

永磁發(fā)電機(jī)由于一般采用高矯頑力、高磁能積的永磁材料，這樣對(duì)于體積及重量上均有嚴(yán)格要求的航空領(lǐng)域的發(fā)電機(jī)來(lái)說(shuō)，永磁電機(jī)的出現(xiàn)將具有非常大的優(yōu)勢(shì)。普通的航空飛行器中，每0.5kg的機(jī)載設(shè)備，其支撐附件一般約為7.5kg至15kg。發(fā)電機(jī)應(yīng)用永磁材料后，可以增大發(fā)電機(jī)的氣隙磁密，轉(zhuǎn)速也可以增加到最佳值，從而顯著縮小發(fā)電機(jī)的體積并且提高功率質(zhì)量比。由于永磁發(fā)電機(jī)無(wú)需勵(lì)磁，省去了轉(zhuǎn)子上的勵(lì)磁繞組，轉(zhuǎn)軸上也無(wú)需安裝滑環(huán)，因此沒(méi)有傳統(tǒng)發(fā)電機(jī)上存在的電刷滑環(huán)接觸不良、勵(lì)磁短路及斷路等一系列故障，同時(shí)也不存在勵(lì)磁、電刷滑環(huán)的摩擦等所帶來(lái)的損耗，可直接由原動(dòng)機(jī)傳動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)，省去了機(jī)械變速裝置，從而體現(xiàn)了永磁發(fā)電機(jī)在結(jié)構(gòu)、效率及可靠性上的優(yōu)勢(shì)。雖然高速永磁發(fā)電機(jī)在航空領(lǐng)域具有廣大的應(yīng)用前景，但其應(yīng)用范圍還有一定的局限，這是因?yàn)橹圃焱旰玫挠来虐l(fā)電機(jī)氣隙磁場(chǎng)不易調(diào)節(jié)，不能根據(jù)需要來(lái)控制輸出的電壓，這樣一來(lái)永磁發(fā)電機(jī)的電壓調(diào)整率也難以改變，與此同時(shí)，永磁材料的溫度系數(shù)較大，在負(fù)載或使用環(huán)境溫度發(fā)生變化時(shí)引起輸出電壓的變化，直接影響用電負(fù)載的正常工作。此外，不同的永磁材料在性能上存在差異以及分散的加工工藝也可以使得輸出電壓分散。因此，在電機(jī)設(shè)計(jì)的過(guò)程中盡量要找到降低永磁發(fā)電機(jī)的電壓調(diào)整率的措施，從而得到滿(mǎn)足要求的發(fā)電機(jī)性能指標(biāo)。

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