根據日本電機株式會(huì )社的副總裁兼總經(jīng)理Tim   Schamel的概述，永磁電機是一種交流同步電機，其勵磁由永磁體提供。這些電機通常具有正弦反電動(dòng)勢波形。轉子組件配有永磁體，永磁體周?chē)�有三個(gè)等距間隔的繞組包圍，繞組固定在定子總成。然后通過(guò)定子場(chǎng)和轉子的磁場(chǎng)之間的吸引或排斥產(chǎn)生扭矩。

永磁電機在工業(yè)中也被廣泛地稱(chēng)為電子換向電動(dòng)機。

艾默生商業(yè)和住宅解決方案總監Brent Boyd表示，永磁電機與常見(jiàn)的感應電機形成鮮明對比，因為它們必須給轉子和定子通電以在電機中產(chǎn)生磁場(chǎng)。  因此，永磁電機通常需要更少的工作，從而效率更高。

永磁電機的應用領(lǐng)域

永磁電機目前常見(jiàn)于高效率系統。艾默生商業(yè)和住宅解決方案空調的變速市場(chǎng)經(jīng)理Katrina  Krites表示，目前市場(chǎng)上使用這種技術(shù)的有壓縮機、高效冷凝器風(fēng)扇、室內風(fēng)扇、地熱以及水泵。

這些電機提供的效率優(yōu)勢意味著(zhù)它們可以為多個(gè)細分市場(chǎng)提供價(jià)值。

“永磁電機為制造商、承包商、終端用戶(hù)和房主提供節能替代方案，”Schamel說(shuō)。   “這些產(chǎn)品消耗非常少的能量，特別是當需要多個(gè)電機速度或變速性能時(shí)。這些產(chǎn)品還幫助制造商和承包商滿(mǎn)足美國能源部(DOE)法規——能源之星——的要求和公用設施折扣所要求的能源消耗目標。”

在這個(gè)領(lǐng)域，電產(chǎn)電機目前的永磁電機設計適用于住宅應用，包括室內應用，如爐和空氣處理器，以及空調和熱泵的戶(hù)外應用。

“恒定氣流是1號空調系統的優(yōu)勢，由于電機的內部工作原理，它可以在各種條件下提供恒定的氣流，”Schamel說(shuō)。“通過(guò)利用可以由OEM調整的軟件算法，電機提供了被告知要提供的內容，不會(huì )多也不會(huì )少，而是恰到好處。這意味著(zhù)由于家庭或商業(yè)管道系統結構中的系統變化，在較低靜態(tài)處沒(méi)有過(guò)吹，在較高靜態(tài)處沒(méi)有流量損失。您可以從緊湊型直接驅動(dòng)鼓風(fēng)機獲得所需要的，從而大限度地實(shí)現一致的溫度控制。此外，電動(dòng)機的功率使用僅是滿(mǎn)足暖通空調系統的需要所必需的。

永磁電機發(fā)展預測

由于電動(dòng)機市場(chǎng)在未來(lái)五年內增長(cháng)強勁的預測，制造商對永磁電機的發(fā)展感到興奮。

“我們預計永磁電機在未來(lái)幾年將繼續增長(cháng)，一定程度上是為了滿(mǎn)足商業(yè)和住宅空間的效率監管要求，”Boyd說(shuō)。

Krites補充說(shuō)，所有主要系統制造商都有采用永磁電機技術(shù)的高級產(chǎn)品。“隨著(zhù)技術(shù)的變化和成本的降低，這使得永磁電機應用更容易，因此我們預計永磁電機將更廣泛的采用。”她說(shuō)。

Schamel也期望，為住宅和商業(yè)HVAC設備制定的DOE規則能夠推動(dòng)需求，*終用戶(hù)和公用事業(yè)對降低能耗感興趣，從而使得PMSM的普及程度提高。

事實(shí)上，DOE(美國能源部)*近頒布了關(guān)于電動(dòng)機和小型電動(dòng)機的認證、合規、標簽和執行的*終規定。根據美國能源部消息，其正在進(jìn)行修訂，以符合認證、合規，以及執行法規部門(mén)對所有其他覆蓋產(chǎn)品和設備的要求。該規則通過(guò)的規定還提供具體的抽樣計劃、認證要求、替代效率確定方法要求，以及電動(dòng)機和小型電動(dòng)機的執行規定。

“美國能源部的規則真的提高了人們對這些產(chǎn)品的興趣和意識，”Schamel說(shuō)。“這種認識的提高不僅使得人們可以更好地了解這些設計的節能潛力，還增加了對改善溫度和濕度控制，降低聲音水平，一致的氣流和更好的過(guò)濾，以及其他一些好處。”

Boyd指出，永磁電機技術(shù)也正在擴展到利基和運輸應用。“此外，更快的微電子和更高效的驅動(dòng)器有可能通過(guò)降低成本來(lái)提高采用率，”他說(shuō)，“考慮到效率的額外成本，今后采用這項技術(shù)的地方可能會(huì )有限制。”

永磁電機未來(lái)的一個(gè)有趣的關(guān)注點(diǎn)可能是增加人們對成本和稀土磁體供應的關(guān)注。Schamel說(shuō)，永磁電機的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是它們可以與鐵氧體磁鐵一起工作。

“鐵氧體磁體的主要缺點(diǎn)在于，當磁體安裝在轉子組件的表面上時(shí)，它們不產(chǎn)生與稀土磁體一樣多的磁通密度，這會(huì )導致較低的轉矩密度。”NIdec開(kāi)發(fā)的用于HVAC工業(yè)的下一代PMSM將采用輻條式轉子技術(shù)。這種新的轉子技術(shù)使用低成本的鐵氧體磁體，并且傾向于具有比常規表面安裝轉子組件更高的轉矩密度，這產(chǎn)生更低成本的電機構造。

然而這項技術(shù)本身將繼續改變和發(fā)展，客戶(hù)對這個(gè)產(chǎn)品的意識也在改變。

“除了降低能耗外，這些產(chǎn)品還具有變速能力，可實(shí)現其他優(yōu)勢，包括一致的溫度控制、改善的濕度控制、更低的聲級，一致的氣流和更好的空氣過(guò)濾。”所有這些好處將推動(dòng)永磁電機的持續增長(cháng)。

“永磁同步技術(shù)已經(jīng)存在了相當長(cháng)的時(shí)間，它在HVACR行業(yè)越來(lái)越廣泛地采用，”Krites說(shuō)，“OEM了解這項技術(shù)，并已在風(fēng)機和壓縮機中使用多年。承包商認識到效率的好處，并越來(lái)越喜歡先進(jìn)的診斷，但似乎不太了解實(shí)際的技術(shù)本身。