中国是稀土大国，稀土资源丰富，稀土永磁产量己居世界xx，但稀土永磁产量的三分之二用于出口，在国内销售的三分之一中用于电机的比例很低，而高性能稀土水磁电机却随着计算机、飞机、数控机床等产品大量进。仅数控机床因电机和传动控制系统不合要求而每年进口22亿美元以上。根据国情，近期内重点开发应用下列四类高性能稀土永磁电机：

1、高效永磁电机

能源短缺是世界件难题，各国都在开发能源的同时注重开发高效节能电机。1991年英国执行了一项1200万英磅的研究计划， 旨在开发一种高效电动机，其效率较一般电动机提高3%，1992年，美国能源政策法规定： 从l 997年10月24日后只生产高效电动机，大部分一般效率电动机将不再生产：2002年10月后将生产高效率电动机，2007年10月将生产技术上达到极根，经济上可行的{zg}效率电动机。采取的技术措施是用好材料 (低损耗的硅钢片、铜线、轴承和风扇)，多用材料(20%-30%)和提高加工精度来发展高效异步电动机成本增加20%-40%，经济措施由电力公司给予补助，每生产1KW电机补助12—16美元。每年约补助6—8亿美元。但全部改为高效电机后，每年节省电费达170亿美元。

我国由于国产材料的性能与国外有较大差距，短期内异步电动机的效率难以达到要求，而且异步电动机的磁场是由定子侧提供无功电流建立的，功率因数提高困难，而利用我国资源优势的钕铁硼永磁开发高效永磁电动，则其效率可以超过美国对高效率电动机的要求。以11KW4极电机的效率为例， 我国目前通用的Y系列电机为88%，美国规定高效电机为91%，{zg}效率电机为92.4%，而沈阳工业大学特种电机研究所开发的永磁同步电动机效率高达93.2%。

我国每年生产电能的60％左右消耗于各种类型电动机中，调查发现当前电能消耗浪费严重的一个重要原因是电动机配置不合理，即普遍存在着“大马拉小车”现象，据原机电工业部对12个厂1181台电机和北京某纺织厂5261台电机使用情况调查，处于75%以上负载运作的电动机仅占18．1%，50-75%负载的占35.6%，49%以下负载的占46.3%。而一般异步电动机在低于50%负载时效率和功率因数急剧下降。例如油田用 14型抽油机所配电动机为55KW8级，而经常用在16KW左右(负载率为29%)，此时效率低于60%，功率因数低于0.40。又如用量大的5KW水泵、所配电动机功率为7.5KW，经常动作在3Kw左右(负载率为40%)，机组运行效率仅38%，进一步分析表明。其所以配置不合理，主要是该类负载需要高的起动转矩或高的过载能力，而异步电动机的起动 转矩和过载能力有限。

国内已有多家单位对此进行攻关，开发出多种高效电机，沈阳工业大学特种电机研究所在完成国家863计划重大项目《钕铁硼电机产品应用开发》过程中，在制约钕铁硼永磁电机发展的有可能失磁和成本高等关键问题上取得了重大突破，使电机技术性能和经济指标有显著提高：起动转矩提高到3.4倍以上，可替代比它大1-2个功率等级的异步电动机，而且轻载时效率和功率因数仍很高，节电率为l0%-20%。所开发的37KW8级电机在辽河油田沈阳采油厂试验， 取代原75KW8级电机，起动顺利，运行电流只有原有的1/3，节电效果显著。永磁电机所增成本可以在1年内用节电费用回收。

“十五”期间，重点解决两极电机品种发展问题，由于两极电极转速高，风磨损大，必须改进风扇，减少损耗，以保证两极电机效率。美国现在就开始研究效率达到极限，经济可行的{zg}效率电机，并于2007年投入生产。我们要开发比美国{zg}效率电机高出 1％—1.5％电机， 因此除在电磁设计方面进行改造之外，还要在电机壳体及轴承方面进行研究，以达到上述目标。

2. 调速永磁同步电动机和无刷直流电动机

随着电力电子技术的迅猛发展和器件价格的不断降低，人们越来越多地用变频电源和交流电动机组成交流调速系统来替代直流电动机调速系统。在交流电动机中，永磁同步电动机的转速在稳定运行时与电源频率保持恒定的关系，这一因有特性使得它可直接用于开环的变频调速系统，尤其适用于同一变频电源供电的多台电机要求准确同步的传动系统中，这可以简化控制系统，还可以实现无刷动作，而且较高的效率和功率因数可以减少价格昂贵的配套变频电源的容量，因而在各种调速系统中的应用越来越广泛，这类电机通常由变频器频率的逐步升高来起动，在转子可以不设置起动绕组。

变频器供电的永磁同步电动机加上转子位置闭环控制系统构成自同步永磁电动机，既具有电励磁直流电动机的优异调速性能，又实现了无刷化，这在要求高控制精度和高可靠性的场合，如航空、航天、数控机床、加工中心、机器人、电动汽车、计算机外围设备和家用电器等方面都获得了广泛应用。其中反电动势波形和供电电流波形都是矩形波小的电动机、通常又称为无刷直流电动机；反电动势波形和供电电流波形都是正弦波的电动机，称为正弦波永磁同步电动机，简称永磁同步电机。美国制成驱动航天飞机升降副冀用的12.6KW、900r/min稀土永磁无刷直流电动机，效率为95%，仅重7．65kg，法国开发的100KW无刷直流电动机，在线圈端侧装入逆变器，总重只有28Kg，我国也已批量生产数控机床用的稀土永磁无刷直流电动机，调速比高达1：10000。

电动汽车是当前汽车发展的新方向，一些发达国家每年均投入大量经费用于研制和开发，其中电机和传动系统是电动汽车的心脏，稀土永磁电机以其体积小、效率高、性能优异而成为各国研制新一代电动汽车的{sx}方案。特别是随着电力电子技术和集成控制技术的高速发展，为制造性能优异的无刷直流电机创造了基本条件，它除了具有普通直流电机的良好机械特性外，由于用电子换向代替换向，还具有可靠性高，便于高速运行、无火及电磁干扰，很小需要维护和良好控制特性等优点，电动车用电机的开发应用， 不仅对于我国汽车工业的发展和生活环境的改善具有重要意义。也是21世纪发展的主流， 是电机学科研究和发展的方向。

随着人民生活水平的不断提高，对家用电器的要求越来越高，例如家用空调器，既是耗电大件， 又是噪声的主要来源，其发展趋势是使用能无极调速的永磁无刷直流电动机。在日本，无级调速的空调已占市场分额的70％以上，它既能根据室温的变化，自动调整到适宜的转速下长时间运转，减少了噪声和振动，使人的感觉更为舒适，还比不调速的空调器节电1/3。其它如电冰箱、洗衣机、除尘器、风扇等也在逐步改用无刷直流电动 机。

随着应用场合的不同，无刷直流电动机的功率范围很宽，小的只有几W、几十W，大的几十KW、几百KW，在国外是仅次于VCM 的稀土永磁第二大类用永，在国内也有很大的需要量，也有多家单位进行开发，因电力电子器件不配套和电机性能尚有差距， 目前实际应用还不多，但有很大的国内潜在市场。 “十五”期间，重点研制空调、电动车、医疗机械领域的无刷直流电机。

3. 计算机用音围电机与磁盘驱动器

1998年我国计算机产量达1000万台，并且以年增长20%速度发展。但作为计算机的主要配件，磁盘驱动器，却长期依赖从国外进口，没有实现国产化，每年平均用去外汇达10亿美元以上，相当我国出口钕铁硼磁体价值10倍。

磁盘驱动器在国外也有广阔市场，而且我国有很强的竞争力，目前我国宁波韵声集团公司已与IBM、MaXtor、seagate及wistech 等公司进行联系，有的国外公司提供了产品图纸和样品，韵声公司已试制了800只样品 (包括音圈电机、臂、磁头)并送交国外进行检测。钕铁硼永磁材料，在国外约有40％用于磁盘驱动器。市场价格HAS(音圈电机、臂、 磁头三件总成)为33美元。该项目有广泛的发展前景，但技术难度很大。

4. 永磁发电机

永磁同步发电机不需要励磁绕组和直流励磁电源、也就取消了易出故障的集电环和电刷装置、成为无刷电机，因此结构简单，动行可靠，采用稀土永磁后还可以增加气隙磁密，并把转速提高到{zj0}值。这些都可以缩小电机体积，减轻质量。现代航空、航天用发电机几乎全部采用稀土钴永磁发电机，国内在用作大型汽轮发电机的副励磁机上已取得令国外瞩目的成就。目前，在风力发电机、余热发电、小型水力发电机和小型内燃发电机组等场合也正在逐步推广应用永磁发电机。特别是我国地域广阔，山区、边远地区、移动施工队伍、沿海渔民等都需要大量小型发电机。仅新疆一地每年销售数万台，这也是一个很大的潜在市场。当前技术上的困难主要是由于钕铁硼永磁材料的一致性差、温度系数大，使发电电势不稳定，需要从材料和电机设计两方面采取措施。