摘  要  主要阐述车用永磁发电机的关键技术、性能特点、研制现状，并指出我国发展车用永磁发电机的优势及前景。

叙  词  永磁电机发电机特点现状发展

 

    汽车发电机是汽车电器系统中的重要部件，为了适应汽车技术发展的需要，从60年代使用硅整流发电机到现在，其结构形式已发生了很大变化，因为越来越多的汽车要求发电机具有比功率大、高效节能、可靠性高、使用方便等特点，所以，现在使用的硅整流发电机普遍采用内装调节器，无刷或内装双风扇等结构，但始终不能满足现代汽车的高标准要求。

    近年，随着稀土永磁材料的发展，高性能永磁材料的出现，以及永磁发电机稳压问题的解决，为汽车发电机向大功率、小体积、高效、高可靠性方面发展提供了条件。

“九五”******重点推广项目

    由于汽车发动机是一个变速机构，相应发电机的转速也在很大范围内变化，通常要求发电机在1 000～10000r/min甚至更宽的转速范围内能正常工作。根据电磁原理可知，永磁发电机输出交流电势e—k，可见，感应电势与输出转逮、有效磁通成正比。因此，无论转速变化还是有效磁通变化（负载变化引起的电枢反应，会造成有效磁通变化）均会造成电

压波动，且波动范围很大，高速时，交流电压往往在100v以上，而标准规定汽车发电机输出电压仅为14v或28v，显然，像这样的高电压是不适应汽车需要的。如何实现稳压，已成为永磁发电机能否用于汽车的关键。

    摩托车、拖拉机、农用车等均采用永磁发电机，绝大部分还配有电子稳压器，通常采用的电路有两种，如图1、图2所示。实质都是能耗稳压，并没有科学的解决稳压问题，所以，这种电路不可能用于汽车永磁发电机。

    小四轮农用车一般采用第一种稳压电路[1]，而摩托车常用后一种稳压电路[2]，例如，qmioo（野马）、k100（雄风）等均采用后一种方案。从电路分析可知，这两种稳压方式.

    目前，有成熟的稳压电路已用于生产实践，且该电路还设有短路、错接保护装置，电路框图见图3。

    该电路通过控制晶体管的导通实现稳压，无论转速和负载怎么变化，在发电机输出端，始终能保证14v或28v电压，并且，这种电路稳压精度极高，通过测试可知，调节电压能力，负载特性，转速特性方面均满足汽车使用要求。

    由于永磁发电机采用****永磁体（钕铁硼），磁能积高，材料消耗少，整机体积和重量明显减小，500w车用永磁发电机与350w硅整流发电机重量相当。

    电机转子采用永磁结构，不存在激磁损耗、碳刷与滑环的摩擦损耗，效率高。图4为两种电机效率测试曲线。比较可知，永磁发电机比硅整流发咆机效率高百分之15～20，节能效果甚为明显，可使汽车减少燃油消耗，降低排放污染。

  

    永磁发电机无碳刷、滑环、激磁绕组，不存在转子发热、线圈及滑环的损坏，机内****磨损件仅有轴承，适宜恶劣环境下工作。

    车用永磁发电机在高温、高速、抛负载工况下的稳压现已****解决，标志着主要研究工作已经结束，工艺也日趋完善，结构设计方面基本定型，通常采用爪极式和切向式转子结构，但在优化设计方面的工作，还比较欠缺，如何做到合理选择磁铁工作点，使之在满足电机性能的前提下，做到****的几何尺寸和最少的材料消耗。