摘  要  主要闡述車用永磁發電機的關鍵技術、性能特點、研制現狀，并指出我國發展車用永磁發電機的優勢及前景。

敘  詞  永磁電機發電機特點現狀發展

 

    汽車發電機是汽車電器系統中的重要部件，為了適應汽車技術發展的需要，從60年代使用硅整流發電機到現在，其結構形式已發生了很大變化，因為越來越多的汽車要求發電機具有比功率大、高效節能、可靠性高、使用方便等特點，所以，現在使用的硅整流發電機普遍采用內裝調節器，無刷或內裝雙風扇等結構，但始終不能滿足現代汽車的高標準要求。

    近年，隨著稀土永磁材料的發展，高性能永磁材料的出現，以及永磁發電機穩壓問題的解決，為汽車發電機向大功率、小體積、高效、高可靠性方面發展提供了條件。

“九五”******重點推廣項目

    由于汽車發動機是一個變速機構，相應發電機的轉速也在很大范圍內變化，通常要求發電機在1 000～10000r/min甚至更寬的轉速范圍內能正常工作。根據電磁原理可知，永磁發電機輸出交流電勢e—k，可見，感應電勢與輸出轉逮、有效磁通成正比。因此，無論轉速變化還是有效磁通變化（負載變化引起的電樞反應，會造成有效磁通變化）均會造成電

壓波動，且波動范圍很大，高速時，交流電壓往往在100v以上，而標準規定汽車發電機輸出電壓僅為14v或28v，顯然，像這樣的高電壓是不適應汽車需要的。如何實現穩壓，已成為永磁發電機能否用于汽車的關鍵。

    摩托車、拖拉機、農用車等均采用永磁發電機，絕大部分還配有電子穩壓器，通常采用的電路有兩種，如圖1、圖2所示。實質都是能耗穩壓，并沒有科學的解決穩壓問題，所以，這種電路不可能用于汽車永磁發電機。

    小四輪農用車一般采用第一種穩壓電路[1]，而摩托車常用后一種穩壓電路[2]，例如，qmioo（野馬）、k100（雄風）等均采用后一種方案。從電路分析可知，這兩種穩壓方式.

    目前，有成熟的穩壓電路已用于生產實踐，且該電路還設有短路、錯接保護裝置，電路框圖見圖3。

    該電路通過控制晶體管的導通實現穩壓，無論轉速和負載怎么變化，在發電機輸出端，始終能保證14v或28v電壓，并且，這種電路穩壓精度極高，通過測試可知，調節電壓能力，負載特性，轉速特性方面均滿足汽車使用要求。

    由于永磁發電機采用****永磁體（釹鐵硼），磁能積高，材料消耗少，整機體積和重量明顯減小，500w車用永磁發電機與350w硅整流發電機重量相當。

    電機轉子采用永磁結構，不存在激磁損耗、碳刷與滑環的摩擦損耗，效率高。圖4為兩種電機效率測試曲線。比較可知，永磁發電機比硅整流發咆機效率高百分之15～20，節能效果甚為明顯，可使汽車減少燃油消耗，降低排放污染。

  

    永磁發電機無碳刷、滑環、激磁繞組，不存在轉子發熱、線圈及滑環的損壞，機內****磨損件僅有軸承，適宜惡劣環境下工作。

    車用永磁發電機在高溫、高速、拋負載工況下的穩壓現已****解決，標志著主要研究工作已經結束，工藝也日趨完善，結構設計方面基本定型，通常采用爪極式和切向式轉子結構，但在優化設計方面的工作，還比較欠缺，如何做到合理選擇磁鐵工作點，使之在滿足電機性能的前提下，做到****的幾何尺寸和最少的材料消耗。