“九五”期間軍用稀土永磁電機發展展望
李鐘明 李聲晉（西北工業大學西安710072）
【摘 要】從航空、航天、航海電機的特殊應用要求出發，結合國內稀土永磁電機的應用研究及“九五”期間軍工研究的配套需要，簡述稀土永磁電機“三航”應用的發展前景。
【敘 詞】／九五永磁電機稀土永磁材料／軍用展望
1 稀土永磁電機是新一代“三航”用電機的重要發展方向
20多年前，當第一塊稀土永磁體在世界上誕生時，美國道爾頓大學教授stnat曾預言，稀土永磁老才料的出現，意味著電機工業面臨革命性的變化。稀土永磁電機在眾多領域中應用廣泛。現在，國內外專家都認為，稀土永磁電機是新．代航空、航天和航海用電機的重要發展方向。
1.1體積小重量輕
體積小、重量輕是航空、航天和航海對各類電機的基本要求。在現代高空、高速飛行中，每lkg的設備重量大約需要20kg的輔助重量支持，在航空、航天飛行器設計中．要求沒計人員為減輕0. oolkg的重量而努力。稀土永磁體的高矯頑力（特別是高的內稟矯頑力）和高磁能積可以使稀土永磁電機（在相同的條件下）較一般電機更小、更輕。
1.2高可靠性
高可靠性是航空、航天飛行器對各類電機的又一基本要求。與稀土永磁電機柏比較．常規的電勵磁電機存在著勵磁繞組短路、斷路、絕緣被擊穿、連接脫落等一系列可能發生的故障，使得其勵磁可靠性大大降低。
1.3抗去磁性強
為縮小體積、減輕重量，航空、航天和航海用電機往往把電機釣電磁負荷（as和&）取得很大（見表1），這就使電機總是工作在具有極大的去磁磁場的動態場合。稀土永磁體具有極大的矯頑力，最不怕去磁，最適合在強的去磁場下的動態工作。
1.4適應高轉速
適應高轉速，轉速越高，電機的體積重量可以做得越小，故航空、航天用電機的工作轉速往往要比地面電機高（見表1）。稀土永磁電機的某些轉子結構（見附圖），與實心轉子相似，適宜予高速運行。國外已制成功率為lookw的稀土永磁發電機，其額定工作轉速達60000r/min。這對于常規電機是無法想象的。
由于稀土永磁體的價格昂貴，一般民用電機是不宜采用的，而航空、航天和航海用電機主要著眼于性能、體積重量，價格往往放至l第二位考慮。
2航空航天用稀土永磁電機的發展
2.1飛機發電系統的發展
目前，國內飛機發電系統主要是低壓直流系統(28v)和恒速恒頻發電系統(400hz．115/208v)，變速恒頻發電系統(vsc.f)的研制工作剛剛開始。為適應主機供電系統的需要，變速恒頻發電系統將在“九五”期間投入實際使用。一種性能更為優越的飛機高壓矗流發電系統( hvdc)，可能在“九五”期間列入預研。以美國f-14飛機為例．三種飛機發電系統的性能比較如表2所示。
新一代飛機發電系統的發展都是以稀土永磁發電機為申心的。國內曾研制過30kva和40kw的稀土永磁高壓直流發電機，在比較好地解決永磁發電機的調壓及短路保護這兩個問題之后，可望在國內飛機電源系統中獲得應用。
“八五”期間，兩種小功率稀土永磁航空發電機在國內小型飛機上得到理想的應用，西北工業大學已投入小批量生產，并與小型飛機配套。“九五”期間，這種體積小、高轉速的性能先進的稀土永磁發電機，將可能作為以交流供電為主的先進飛機上的小功率直流發電枧，或者設計更高轉速，用在性能先進鶴無人飛機上，作為主電源發電機。
少數發達國家已經開始對全電飛機的研究和論證，這種飛機上的二次能源全部采用電能，結構簡單，維護和使用方便。由于機上的液壓能源和氣動能源全部由電能取代，故機上電源容量大增，有人估計可達數千千瓦之多。美國宇 |
