盘式微小型稀土永磁发电机的设计(2)
1.2 盘式稀土永磁电机的发展和研究现状
1.2.1 盘式电机的发展概况世界上首台异步电动机是在 1821年由法拉第发明的。因为它的电枢铁心是盘状的，其绕组径向放置在电机的铁心表面，电机中的气隙磁通是轴向的，所以也被称作是轴向磁场电机[24]。这种电机的定转子铁心制造困难，齿槽宽度分步不均，铁心钢片间容易短路，增加铁耗；而且运行时轴向的磁拉力会在定转子之间产生，加大了轴承负荷，缩短了电机寿命，增加了电机的机械损耗，降低了电机的效率[25]。但是盘式电机并没有得到发展，反而因为 1837年出现的径向磁场电机（如柱式电机）受到了冷落[26]。然而，随着电机技术的不断发展，普通圆柱式电机的弱点愈加明显，例如齿根处的齿槽效应，转子造成的热量难以散发，对转子铁心的使用率低下等，需要我们对电机从结构外形上加以改进，从而推动电机新的一轮发展[27]。因此，盘式电机再度受到重视。近年来扁平式结构的盘式电机得到了迅速的发展。国外是从 20世纪 40年代对新的结构的电机开始设计研究，发展到了 60年代有了些眉目，在 70年代盘式电机中的直流和交流类的电机相继被成功研制[28]。在此后电机技术逐步发展，随着可以由微机控制的一种用来制造盘式电机定转子的自动冲卷机的出现，使得批量生产各种结构的盘式电机成为可能，促进了盘式电机的发展和应用[29]。
1.2.2 稀土永磁材料的优势及应用稀土永磁材料拥有优异的磁性能，在经过充磁后就能建立很强的永久磁场[30]。而且稀土永磁电机内部结构简单、体积很小、重量很轻、运行可靠且效率高[31]。它拥有着传统的电励磁电机难以匹及的高性能（例如效率高、转速快、响应速度快），从而能制成不同的特种电机来满足一些特定的环境或运行要求，例如专用于汽车的电机、用于曳引电梯的电机等[32]。将微机控制技术和电力电子技术应用到稀土永磁电机中将会使电机和传动系统的性能达到更高的水平，提高所配套的技术装备的性能和水平[33]。