永磁电机需要充磁吗？充磁的设备有哪些种类？

2024-09-30

　　随着工业的不断发展和稀土永磁材料应用的推广，永磁电机及其他永磁材料的应用行业对充磁设备的需求也逐渐增加；同时也对充磁设备的能耗、体积、充磁效果等各方面性能都提出了新的要求。由于充磁过程是在极短的周期内完成，磁场变化是一个空间函数，运用简单的磁路经验推算时，许多参数都较难准确的取值，需要用三维电磁场数值计算。同时随着计算机硬件和软件技术的迅猛发展，使得有限元法成为准确计算、分析充磁系统电磁场的关键技术。
　　1.从充磁电流方面看
　　1)直流充磁机：这种充磁机由于耗能大、起动慢、冷却困难以及形成强磁场受到限制，现已基本被淘汰了，只有西南应用磁学研究所还保留一台；
　　2)脉冲充磁机：由于它易形成高强磁场，充磁周期短，适于连续允磁，能量损耗小，造价较低，冷却问题较易解决。设备体积小。所以目前几乎都采用此种类型充磁机。
　　2.从充磁电压方面看
　　1)高压充磁机：目前电压有4000V、2000V、1000V,电容储能与电压平方成正比，因此提高电容器充电电压可以较大辐度地提高装置的容量，对高矫顽力的稀土钴永磁材料进行饱和磁化时，采用高压脉冲充磁，具有显著的实用价值；
　　2)低压充磁机：低压有600V、450V和400V。这种充磁机是采用电解电容，它相对来说体积小，但漏电较大，国内这种电容的质量还不算太好，耗能较大，但从减小体积来看，还是可取的。而引进的充磁机则多采用此种类型。
　　3.从充磁机开关方面看
　　1)俐流管开关充磁机：已比较老式，国内只有一家采用；
　　2)球隙开关允磁机：早期曾采用，有噪声，不适于长期频繁工作，国内只有一家采用；
　　3)空气开关充磁机：这种充磁机工作时产生电弧，污染环境，且有较大噪声，长时间工作可靠性差，造价低，作为科研用还可以，国内只有一家使用；
　　4)真空开关充磁机：这种充磁机比空气开关充磁机要好些，但它还是属于有触点的开关，在生产上使用可靠性较差，并会产生无线电干扰；
　　5)引燃管开关充磁机：这种充磁机多采用在大容量充磁机上，不适于长期频繁工作，但在过去制造的充磁机上还保留（包括中国科技大学的全国容量最大的充磁机还有3家）使用；
　　6)品闸管开关充磁机：国内近期生产的高压或低压充磁机多半都采用可控开关进行放电。国外进口的都是用这种开关，它的特点是无触点开关，无噪声，能量损失少，易控制，体积也小，是当前的发展方向。但国内生产的高压晶闸管耐压不够高，只能达到5500V,浪涌电流也不够大，这就限制了充磁机向高压大容量方面发展。
　　4.从充磁机的充磁头方面看
　　1)无铁轭充磁头：这种充磁头的线圈的匝数灵活易做，根据所需永磁体的大小及永磁材料计算出来的充磁磁场强度及充磁线路的参数，就可以确定线圈的大小及匝数。这种充磁头多用于永磁体单件充磁；
　　2)有铁轭充磁头：这种磁头可使磁场集中，增加磁场强度，并能保证一定的磁场波形。可直接用于低磁能积的永磁电机上充磁，对于用在高磁能积的脉冲充磁方面，由于铁轭的涡流影响很难充到饱和，磁场波形也很难保证；
　　3)整体允磁磁头：根据文献上记载，国内有这种整体充磁磁头，它只用在铝镍钴及铁氧体的微电机上，充磁的波形不是十分满意。适用于内禀矫顽力高的整体充磁头在国内目前还很少。