馮地爽

摘 要：隨著全球工業(yè)化進程的加快，攻擊技術(shù)的飛速發(fā)展，永磁電機已不能滿足當(dāng)前工業(yè)技術(shù)的需要，永磁電機也發(fā)展成為混合勵磁電機。此外，混合勵磁電動機繼承了永磁電動機的特性，并且電動機氣隙磁場更平滑并且可以調(diào)節(jié)。在運行過程中啟動的轉(zhuǎn)矩大，速度調(diào)節(jié)的范圍更廣，發(fā)電的時候電壓調(diào)節(jié)能力也更強。混合勵磁電動機漸漸取代了永磁電機，并已在工業(yè)技術(shù)中得到更廣泛的應(yīng)用。文章對混合勵磁電機的基本特點進行闡述，分析其磁場調(diào)節(jié)和控制技術(shù)方面的相關(guān)原理，針對現(xiàn)在所存在的問題與不足進行了深刻的探討，并確定混合勵磁電動機的未來發(fā)展前景，以及研究方向。

關(guān)鍵詞：混合勵磁電機；發(fā)電；驅(qū)動控制

采用新型稀土永磁體，永磁同步電機和其他稀土永磁電機在效益方面有著明顯的提升。因為有著體積小工作且效率高等的優(yōu)點，在工業(yè)驅(qū)動上得到了極高的認(rèn)可度。但是永磁材料有其固定的特性，在被用于電動時的調(diào)速就大打折扣了，在電動汽車、航天航空等直接驅(qū)動的運用下有著一定的限制。用于發(fā)電的電壓調(diào)節(jié)率太大，并且難以確保電源的質(zhì)量。怎樣才能有效的控制與調(diào)節(jié)氣隙磁場一直是研究上難以突破的瓶頸。

一、混合勵磁電機的基本結(jié)構(gòu)

1.1基本類型

由于混合勵磁功率可以調(diào)節(jié)和控制結(jié)構(gòu)中的氣隙磁場，所以他相對于過去使用的永磁電機有著突破性的成長，通過對于電場繞組電流的有效控制，也可以相對地控制和調(diào)節(jié)電動機的氣隙磁場。在電動機中，永磁體磁勢與電激勵磁勢之間起著相互的作用。其具有串聯(lián)磁路和串聯(lián)并聯(lián)合磁路以及獨立的并聯(lián)磁路這三種磁路特性。永磁場磁路和電勵磁場電路這兩者都有著相對獨立的特性，但兩者在氣隙中又能有進行相互的作用，形成電動機的主磁場。兩者之間有并聯(lián)和串聯(lián)的部分，它們都可以形成電動機的主磁場。

1.2轉(zhuǎn)子永磁性混合勵磁電機

轉(zhuǎn)子永磁混合勵磁電動機主要包括：同步磁阻電動機，無刷直流電動機等，其中以永磁同步電動機和無刷直流電動機作為代表，它已廣泛應(yīng)用于工業(yè)驅(qū)動和伺服控制。改變拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)之后，對其進行直流勵磁繞組的引入，實現(xiàn)混合勵磁，永磁同步電動機既可以使用在寬調(diào)速驅(qū)動的牽引方面?；蛘邿o刷直流電機的寬調(diào)速牽引驅(qū)動牽引力和其他限制性問題可以得到有效解決。能夠在一定程度上對永磁電機的運用范圍進行拓展，故而，對轉(zhuǎn)子永磁混合勵磁電動機的研究，可以使轉(zhuǎn)子永磁混合勵磁電動機在工業(yè)技術(shù)的運用上，得到更好大發(fā)展與應(yīng)用。

二、混合勵磁電機的控制技術(shù)

將混合勵磁電動機與永磁電動機放在同一個基準(zhǔn)上進行比較的話，永磁電動機具有電樞繞組和調(diào)節(jié)磁場的輔助電勵磁繞組，并增加可控的勵磁電流變量。從控制的層面上來看，它可以對勵磁繞組電流和電樞繞組電流分別進行單獨的控制。還能對勵磁電流和電樞電流根據(jù)系統(tǒng)要求進行調(diào)控。所以其有著靈活多樣的控制方式。想要控制混合勵磁電動機的話，是需要以勵磁電流和電樞電流的進行作為前提的，這樣就能夠協(xié)調(diào)和控制不同變速驅(qū)動系統(tǒng)的性能及指標(biāo)。通過調(diào)節(jié)勵磁電流和電樞電流，使其能夠達到最佳的運行效果，從而能夠提高整體的運作效率?？刂品椒ㄊ窃黾觾蓚€控制器：勵磁電流分配控制器和勵磁電流控制器，這樣可以使得操作過程更加便利。但同時也提升了控制上的復(fù)雜性。

三、混合勵磁電機的發(fā)展趨勢

總而言之，因為我國對混合勵磁電機的研究進程較慢時間較短，并且在材料方面和設(shè)備方面以及整體制造和加工生產(chǎn)技藝都要更落后一點，這也就使得我國對混合勵磁電動機的研究程度還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，對于需求的發(fā)展也遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及其他發(fā)達國家，并且無法獨立生產(chǎn)出可以使用的成熟產(chǎn)品?；旌蟿畲烹妱訖C是基于永磁電動機的現(xiàn)有功能及原理為前提，泳衣改善永磁電動機的原有缺陷?；旌蟿畲烹妱訖C的研究和設(shè)計方面不同于永磁電動機。首先，合理的對混合勵磁電動機結(jié)構(gòu)研究可以有效地提高原有永磁電動機的整體性能，探討電勵磁與永磁比的對混合勵磁性能的影響；其次，對混合勵磁電機效率優(yōu)化技術(shù)的研究，能使混合勵磁電機在調(diào)速范圍內(nèi)保持較高的功效；三，混合勵磁電動機變速傳動控制技術(shù)研究，是主要針對混合勵磁電動機性能在不同情況下所具有的不同要求，采用最新的數(shù)字化處理方法，提高混合勵磁電動機系統(tǒng)的抗干擾能力；第四點，對混合勵磁電動機可靠性技術(shù)的研究，這一研究使得混合勵磁電機功率下的混合勵磁電機的穩(wěn)定性和可靠性得到整體的提升。

結(jié)束語

混合勵磁電動機不僅繼承了高效率和高密度永磁電動機的優(yōu)點，而且具有更寬的電壓調(diào)節(jié)范圍，可用作發(fā)電機的電源。在許多工業(yè)領(lǐng)域、艦船等國家軍事方面也得到了更好的應(yīng)用?；旌蟿畲烹姍C的電機結(jié)構(gòu)形式和控制技術(shù)都應(yīng)進行更好的優(yōu)化和發(fā)展，雖然近些年混合磁力電機的控制、設(shè)計和應(yīng)用已經(jīng)有了一定的發(fā)展，但是還處于初步發(fā)展階段，整體上還不夠成熟。因而，隨著該技術(shù)發(fā)展的不斷加速，以及對其研究的不斷深入，混合勵磁電機技術(shù)將逐步走向成熟，其性能方面也能得到提升。有助于新型航空啟動發(fā)電系統(tǒng)以及高效汽車驅(qū)動系統(tǒng)的早日實現(xiàn)。

參考文獻：

[1]王毅，包西平.混合勵磁同步電機及其控制技術(shù)綜述與發(fā)展趨勢[J].微電機，2017，50（09）：63-69+78.

[2]林楠，王東，魏錕，張慶湖，易新強.新型混合勵磁同步電機的數(shù)學(xué)模型與等效分析[J].電工技術(shù)學(xué)報，2017，32（03）：149-156.

[3]趙紀(jì)龍，林明耀，付興賀，黃允凱，徐妲.混合勵磁同步電機及其控制技術(shù)綜述和新進展[J].中國電機工程學(xué)報，2014，34（33）：5876-5887.

[4]寧銀行，劉闖，姜仁華，張磊，朱姝姝.混合勵磁同步電機的技術(shù)方案分析[J].現(xiàn)代雷達，2016，38（10）：54-60.

[5]耿偉偉，張卓然，于立，嚴(yán)仰光.新型并列式混合勵磁無刷直流電機結(jié)構(gòu)原理及其磁場調(diào)節(jié)特性[J].電工技術(shù)學(xué)報，2013，28（11）：131-137+154.

[6]李優(yōu)新，王勝強，黎勉，馮杰.一種新型混合勵磁電機驅(qū)動系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)[J].電力電子技術(shù)，2013，47（11）：78-80.