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稀土永磁电机行业就像电机设计里的V型槽一般，25年时间让它爬升到了V字的顶峰。但随着昨天马斯克的一句话，新一代的汽车都要使用无稀土的永磁电机。终于新世代无稀土的永磁辅助同步磁阻电机，揭开了稀土时代的大幕。

未来的汽车

电动汽车的发展一直面临着一个关键问题：永磁电机需要大量的稀土元素，而这些元素并不太好获取，价格也相当昂贵。然而，像马斯克这样的企业家一直在寻找解决方案。

近年来，特斯拉一直致力于推动永磁电机的发展，而现在，有望实现不用稀土的永磁电机成为了可能。去年，业内专家王志新教授透露，国内技术团队早在5年前就已经注意到特斯拉正在研究相关技术，并且近年来也已经开始有向产品化发展的趋势。为了实现不用稀土的永磁电机，业界和学界已经有了两种清晰路线：一种是采用钢材做转子的永磁辅助同步励磁电机，利用铁氧体和无稀土的铝镍钴磁铁辅助励磁；另一种是利用新型磁性材料如铁和镍代替稀土材料。因此，从技术突破上来说，永磁电机不依赖稀土是完全有技术路径的，这为未来永磁电机的发展提供了新的方向。

当我们谈论现代工业时，电机是一个不可或缺的组成部分。然而，传统的电机设计通常需要使用大量稀土元素，这些元素价格昂贵且供应不稳定，给制造业带来了一系列挑战。在这种情况下，永磁辅助同步磁阻电机（PMaSynRM）的出现为电机产业带来了新的曙光。不仅国内各大实验室都在测试样机，现有的电机产业也已经开始支持这项技术。因此，只要各项技术成熟，电机产业的快速发展就只是时间问题了。

然而，新型无稀土的磁性材料还需要在实验室中进行进一步研究和开发。即使目前最成熟的钐铁氮磁钢也无法实现批量化生产，而且这种材料仍然需要使用稀土钐元素。如果完全不使用稀土，铁氮、铁镍磁性材料也根本离不开实验室。

因此，虽然马斯克所提到的无稀土电机看起来很有前途，但实际上只有永磁辅助同步磁阻电机才能真正做到无稀土，因为这种电机不需要使用稀土材料。

什么是永磁辅助磁阻电机磁阻电机

永磁辅助同步磁阻电机（PMaSynRM）是一种新型电机，它综合了永磁同步电机（PMSM）和同步磁阻电机（SynRM）的优点。PMaSynRM采用了磁阻调节技术，通过添加多层磁障转子，在电磁设计上实现了磁阻转矩工作。这种设计使得PMaSynRM具备记忆电机弱磁区转矩高、损耗小和调速范围宽等优点，同时具有永磁同步电机的高效率和高功率密度。

与永磁同步电机不同的是，PMaSynRM在转子上安装的是无稀土的铝镍钴永磁体和铁氧体永磁铁，这使得它更加环保和节能。

想象一下，你正在开发一种全新的电机。你不想只使用一种类型的电机，而是想将两种电机的最佳特性结合在一起。经过多年的研究和开发，你最终发明了这种全新的电机。

PMaSynRM除了具备永磁同步电机的优点外，还具有同步磁阻电机的鲁棒性和适应性。作为一种无稀土消耗高磁阻转矩的新型电机，与永磁同步电机相比，PMaSynRM可减少永磁体用量，显著降低电机的反电势，充分利用磁阻转矩，高速运行时更加可靠安全；其凸极比高，调速范围更宽；相比于异步电机，PMaSynRM具有效率高、重量轻、体积小、功率密度高等显著优点。

它能够适应各种恶劣的工作环境和负载波动，具有成本低、制造简单、转子损耗小等优点。但是，它也存在一些缺点，比如功率因数和转矩密度低、转矩脉动较大等问题。

但是与传统的永磁同步电机不同，PMaSynRM使用的是无稀土的铝镍钴永磁体和铁氧体永磁铁，这些永磁体的矫顽力较低，剩磁也比较低。

为了解决这些问题，PMaSynRM采用了多层磁障结构，并在转子磁障中插入一定量的低性能永磁体（铁氧体和铝镍钴永磁体）来辅助励磁。这样可以降低电机电流的励磁分量，并产生永磁转矩。虽然低性能永磁体的矫顽力较低，但其退磁曲线线性度较好，多层磁障结构也能提高其抗退磁能力。此外，永磁体边缘退磁效应也可以通过优化磁障端部形状等方法进行改善。

退磁曲线曲线

PMaSynRM电机是当前电机领域的研究热点之一，其电磁设计和控制算法的研究具有广泛的应用前景。相比传统电机，PMaSynRM电机具有更高的效率和功率密度，可以更好地适应各种工作环境和负载要求。在工业应用方面，PMaSynRM电机已被广泛用于驱动压缩机、泵、风机等负载类型。在交通领域，PMaSynRM电机被应用于电动汽车、轨道交通等领域，其高效率和控制性能可以有效提高交通工具的运行效率和安全性。

由于PMaSynRM电机具有多种优点，其研究和应用将会在未来的工业和交通领域中扮演重要的角色。

电机永磁辅助磁阻电机的缺点

虽然永磁辅助磁阻电机（PMaSynRM）具有很多优点，但它也存在一些缺点。以下是永磁辅助磁阻电机的几个主要缺点：

它的第一个缺点：功率因数低。虽然这种电机有很多优点，但当电机负载增加时，会产生磁阻转矩，从而导致功率因数降低。这意味着为了保持电机高效运行，需要采取措施来提高功率因数，或者使用更高电压。这个问题不仅会影响到电机的能效性能，还可能会导致电动汽车的耗电量更大，续航里程缩短。因此，研究人员一直在寻找解决方案，以提高这种电机的功率因数，从而使其更加可靠和可持续。

它的第二个缺点：转矩密度低。想象一下你正在驾驶一辆电动汽车，心情舒畅地欣赏着美丽的景色。突然你感觉到车速有所下降，你怀疑电池电量不足。但你突然发现，实际上是车上的PMaSynRM电机转矩密度太低了。这是因为相比于永磁同步电机，PMaSynRM电机的转矩密度稍低，这意味着在同样的负载下，它无法提供足够的扭矩，导致你的车速下降。为了提高电机的转矩密度，需要在转子上设置多层磁障，但这会增加电机的重量，也会对电机的磁路产生影响。这就像是在做权衡，电机要么轻便但是转矩密度低，要么重量大但能提供更多的扭矩。

让我们来聊聊PMaSynRM电机的第三个问题：转矩脉动较大。由于PMaSynRM电机的磁阻转矩会随着磁阻的变化而变化，所以它会产生比较大的转矩脉动。这可能会影响到电机的工作稳定性和寿命。不过，我们也不用太担心，毕竟这个问题对于像马斯克这样的顶级团队来说，应该都是小菜一碟了。毕竟美国一直是控制器技术最出色的国家之一。

它的第四个缺点：制造难度高。想象一下，如果你是一名机械工程师，正在制造一台高性能的PMaSynRM电机，那么你可能会面临着一些困难。因为这种电机的转子需要设置多层磁障，所以你需要在设计和制造时花费更多的时间和精力。而且，和普通的永磁电机不同，磁阻电机不仅需要给线圈通电形成磁场，还需要给磁铁通电充磁，所以对于控制器的精度和要求非常高。

结语

你知道吗？永磁辅助磁阻电机其实并不是最新的技术，它的历史可追溯到19世纪40年代。在接下来的年里，它不断发展，直到年英国出现了商业化的案例。但是，它的发展并不顺利。因为当时钕铁硼这种第三代磁性材料的诞生引起了全世界的

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