摘要：新型永磁电机属于高效节能的动力装置,已被广泛应用到现代工业生产以及生活领域。因此,本文从不同层面入手探讨、分析了新型永磁电机的设计以及应用,促使新型永磁电机在高效运转过程中功能作用顺利发挥,最大化提高经济以及社会效益。
关键词：新型永磁电机,设计,应用
在新形势下，国家对节能、减排、环保等的重视程度明显提高，研发、设计以及运用高效节能装置至关重要。与此同时，新型永磁电机设计以及应用要求明显提高，要在把握新型永磁电机类型、运行原理、控制方法等基础上围绕现代动力装置设计要点，规范化设计新型永磁电机，有着较高的整体性能，在实际运用中具有安全性高、能耗低、运行成本低等优势特点，实现综合效益目标。
一、新型永磁电机及其设计、分析
(一)永磁电机替换传统电机的适用性
随着行业以及领域深层次发展，对传统电机运行状态、整体性能、功能作用等有着更高层次的要求，传统电机在运行过程中缺陷问题不断呈现，比如，能耗较大、机械效率不高，导致各类故障问题频繁发生。与此同时，新型永磁电机类型并不单一，比如，调速永磁同步电动机、异步启动永磁同步电动机，各具优势特点、功能作用，可以有效弥补传统电机在运行中存在的缺陷问题。新型用地电机优势特点体现在多个方面，一是高效节能。励磁磁场由永磁体提供，永磁转子运行中不需要励磁，可以大幅度提高运行效率，运行效率在90%以上，高效率运行的同时有着较广的转速范围，节能效果明显，特别是在低速运转的时候。二是温升低。这是因为转子无电励磁，表示没有损耗发热，永磁电机运行中温度也很低。三是较高的起动性能、功率因数以及功率密度。在永磁电机正常运行过程中，转子绕组并不发挥任何作用，可以通过优化设计转子绕组，让其满足高起动转矩的要求，从1.8倍上升到2.5倍，还可以更大。在永磁电机高功能因数作用下，不需要再安装任何规格、性能的补偿器，变压器利用效率也能明显提高。永磁电机还有着较高的功率密度，利于节能改造升级，更好地降低运行中的能耗，最大化提高节能效果。可见，利用永磁电机替换传统电机具有适用性。
(二)永磁电机设计与分析
综合分析永磁电机运行原理以及运行中两类主要的控制方法，即矢量变换控制方法、直接转矩控制方法。针对新型永磁电机的设计要求、设计要点、设计原则，根据工作特性、运行参数、机械强度、电机性能[1]，细化分析空载以及负载各自作用下的磁场，对比不同负载情况下转矩等，科学设计新型永磁电机，对电路以及磁路进行合理化解耦，提升新型永磁电机的磁负荷、电负荷，确保其在低速运转过程中也能降低能耗，有着较高的运行效率以及效益。
(1)新型永磁电机磁极与绕组设计。新型永磁电机磁极类型多样化，环形、扇形等，在工艺流程、加工、装配等方面各具优势特点。在对比、分析的基础上明确所设计的新型永磁电机磁极类型，简化设计流程的同时降低磁极加工、装配等方面难度系数，严格按照设计要求、设计流程等，充分利用永磁材料，规范化设计电机的磁极结构体系，具有多样化的优势作用，弥补圆柱形磁极、扇形磁极等应用中呈现的缺陷。
(2)绕组注塑成形工艺设计与控制系统设计。绕组注塑成形工艺设计是新型永磁电机设计必不可少的环节，要在把握工艺流程的基础上利用绕线模、定位模、压铸模[2]，进行有效绕组注塑成形工艺设计。先要根据注塑成形工艺要求，优化绕组元件成形环节，规范化成形的同时准确定位、合理连接应用其中的绕组元件，巧用焊接方法，将绕组元件、换向器二者焊接在一起，再巧用绝缘材料，将绕组注塑成盘形。此外，根据新型永磁电机控制方法，从矢量变换控制、直接转换矩控制两大层面入手，巧用现代仿真软件设计，构建仿真模型，在分析仿真结果的基础上结合控制流程、控制要求等，优化利用传感器技术等，科学设计新型永磁电机的控制系统，在自动化调控的过程中最大化提高电机整体性能，降低能耗以及电机运行中各类故障发生系数。
(3)新型永磁电机试验与测试分析。在新型永磁电机设计好之后，要从空载、负载、温升、定子直流电阻、耐压等层面入手[3]，巧用相关的现代试验设备、现代化技术手段，模拟逼真的运行环境，进行针对性、层次化以及系统化试验，保证试验结果精准性以及全面性。随后，细化分析新型永磁电机试验结果，在优化调整运行参数、更新升级零部件等基础上促使新型永磁电机高效运转。在此过程中，还要根据结构体系、运行原理等，对新型永磁电机进行有效节能测试，分析测试结果的同时进一步优化电机各组成部分性能，将运行各环节能耗最小化，保证电机安全运行的同时最大化提高节能效果以及经济性。
二、新型永磁电机应用
新型永磁电机优势作用多样化，已被广泛应用到冶金行业，比如，皮带机、液压站等变量负载工况的节能。以“冶金液压站”为例，冶金作业环境复杂多变，危险类作业特别多，作业中存在不确定因素，液压站电机运行中极易受到作业环境、自身质量、人员操作等方面因素影响，导致运行异常，引发故障问题、安全事故。电机是液压站运行中必不可少的设备，由于冶金作业技术要求特别高，作业流程复杂化，传统电机很难满足当下冶金要求。作为动力装置，新型永磁电机在运行安全性、节能降耗、机械效率等层面有着明显的优势，可以将其灵活及有效应用到冶金液压站中。根据冶金液压站运行中呈现的问题，在对比、分析新型永磁电机和传统电机基础上合理调整冶金工艺流程，明确冶金作业环境危险点及冶金重点、难点，完善冶金整个作业流程，在高效应用新型永磁电机的过程中降低故障问题及安全事故发生率，保证冶金作业安全及质量的同时降低冶金作业难度系数等。
结语
总而言之，在节能减排等背景下，设计、分析及应用新型永磁电机有着重要的现实意义，要在分析电机内部电磁场、优化电机参数、完善控制方法、调控功率因数等过程中高效设计新型永磁电机，促使运行更加安全、可靠，在细化分析的基础上灵活应用到行业以及领域中，有效控制负载、损耗的同时提高运行效率及综合效益。
参考文献
[1]左建业.永磁同步电机两种工作模式的切换控制策略[J].电气传动,2020,50(01):63-67+82.
[2]刘国增,周明,完艳丽.新型磁通切换机械调磁永磁电机设计分析[J].内燃机与配件,2019(21):85-86.
