“九五”期间军用稀土永磁电机发展展望
李钟明 李声晋（西北工业大学西安710072）
【摘 要】从航空、航天、航海电机的特殊应用要求出发，结合国内稀土永磁电机的应用研究及“九五”期间军工研究的配套需要，简述稀土永磁电机“三航”应用的发展前景。
【叙 词】／九五永磁电机稀土永磁材料／军用展望
1 稀土永磁电机是新一代“三航”用电机的重要发展方向
20多年前，当第一块稀土永磁体在世界上诞生时，美国道尔顿大学教授stnat曾预言，稀土永磁老才料的出现，意味着电机工业面临革命性的变化。稀土永磁电机在众多领域中应用广泛。现在，国内外专家都认为，稀土永磁电机是新．代航空、航天和航海用电机的重要发展方向。
1.1体积小重量轻
体积小、重量轻是航空、航天和航海对各类电机的基本要求。在现代高空、高速飞行中，每lkg的设备重量大约需要20kg的辅助重量支持，在航空、航天飞行器设计中．要求没计人员为减轻0. oolkg的重量而努力。稀土永磁体的高矫顽力（特别是高的内禀矫顽力）和高磁能积可以使稀土永磁电机（在相同的条件下）较一般电机更小、更轻。
1.2高可靠性
高可靠性是航空、航天飞行器对各类电机的又一基本要求。与稀土永磁电机柏比较．常规的电励磁电机存在着励磁绕组短路、断路、绝缘被击穿、连接脱落等一系列可能发生的故障，使得其励磁可靠性大大降低。
1.3抗去磁性强
为缩小体积、减轻重量，航空、航天和航海用电机往往把电机钓电磁负荷（as和&）取得很大（见表1），这就使电机总是工作在具有极大的去磁磁场的动态场合。稀土永磁体具有极大的矫顽力，最不怕去磁，最适合在强的去磁场下的动态工作。
1.4适应高转速
适应高转速，转速越高，电机的体积重量可以做得越小，故航空、航天用电机的工作转速往往要比地面电机高（见表1）。稀土永磁电机的某些转子结构（见附图），与实心转子相似，适宜予高速运行。国外已制成功率为lookw的稀土永磁发电机，其额定工作转速达60000r/min。这对于常规电机是无法想象的。
由于稀土永磁体的价格昂贵，一般民用电机是不宜采用的，而航空、航天和航海用电机主要着眼于性能、体积重量，价格往往放至l第二位考虑。
2航空航天用稀土永磁电机的发展
2.1飞机发电系统的发展
目前，国内飞机发电系统主要是低压直流系统(28v)和恒速恒频发电系统(400hz．115/208v)，变速恒频发电系统(vsc.f)的研制工作刚刚开始。为适应主机供电系统的需要，变速恒频发电系统将在“九五”期间投入实际使用。一种性能更为优越的飞机高压矗流发电系统( hvdc)，可能在“九五”期间列入预研。以美国f-14飞机为例．三种飞机发电系统的性能比较如表2所示。
新一代飞机发电系统的发展都是以稀土永磁发电机为申心的。国内曾研制过30kva和40kw的稀土永磁高压直流发电机，在比较好地解决永磁发电机的调压及短路保护这两个问题之后，可望在国内飞机电源系统中获得应用。
“八五”期间，两种小功率稀土永磁航空发电机在国内小型飞机上得到理想的应用，西北工业大学已投入小批量生产，并与小型飞机配套。“九五”期间，这种体积小、高转速的性能先进的稀土永磁发电机，将可能作为以交流供电为主的先进飞机上的小功率直流发电枧，或者设计更高转速，用在性能先进鹤无人飞机上，作为主电源发电机。
少数发达国家已经开始对全电飞机的研究和论证，这种飞机上的二次能源全部采用电能，结构简单，维护和使用方便。由于机上的液压能源和气动能源全部由电能取代，故机上电源容量大增，有人估计可达数千千瓦之多。美国宇 |
