6、永磁特種電機
　　控制電機和特種電機的種類很多，其共同的發(fā)展趨勢之一是永磁化，以高性能的永磁體勵磁逐步取代電勵磁。
由于稀土永磁具有高剩磁密度、高矯頑力和高磁能積的特點，可以容許所制成的電機具有較大的氣隙長度和氣隙密度，因而在永磁體安放和磁路結(jié)構(gòu)設(shè)計上有很大靈活性，可以根據(jù)使用場合，特別是汽車、計算機和航天工程的需要，制成與傳統(tǒng)電機不同的結(jié)構(gòu)形狀和尺寸，例如盤式電機、無槽電機等。這既可以進一步減少電機的質(zhì)量和轉(zhuǎn)動慣量，提高電機的反應靈敏度；又可以減少電機轉(zhuǎn)矩的脈動，增加運行的平穩(wěn)性；還可以簡化電機的結(jié)構(gòu)和工藝。因而在計算機外圍設(shè)備、辦公設(shè)備和要求精度定位控制的場合得到廣泛應用。
　　計算機磁盤驅(qū)動器中用以驅(qū)動讀寫磁頭作往復運動的動圈式直線電動機一一音圈電動機需要高性能磁體，以保證足夠的靈敏度，縮小體積和減輕質(zhì)量。釹鐵硼永磁正好能滿足這一要求。20世紀60年代采用鐵氧體永磁研制的是14in磁盤驅(qū)動器用音圈電動機。自采用釹鐵硼永磁后，驅(qū)動器尺寸不斷縮小，存取時間明顯減少，存儲容量增加。1984年磁盤驅(qū)動器縮小到以5.25in盤為主；進入20世紀90年代，3.5in磁盤驅(qū)動器迅速增長，成為主體。今后幾年內(nèi)2.5in和1.8in磁盤驅(qū)動器將大為發(fā)展。因此，日、美等國釹鐵硼永磁銷售量的一半左右用于制造音圈電動機。
　　此外，在步進電動機、開關(guān)磁阻電動、低速同步電動機等特種電機中增加釹鐵硼永磁勵磁后，其技術(shù)經(jīng)濟性能、動態(tài)響應特性都有明顯提高與改進。
　　四、永磁電機的研究推動了電機學科的發(fā)展
　　在永磁電機設(shè)計、制造和應用過程中，需要注意對以下幾個問題的研究分析。
　　1、磁路結(jié)構(gòu)和設(shè)計計算
　　為了充分發(fā)揮各種永磁材料的磁性能，特別是稀土永磁的優(yōu)異磁性能，制造出性價比高的永磁電機，就不能簡單套用傳統(tǒng)的永磁電機或電勵磁電機的結(jié)構(gòu)和設(shè)計計算方法，必須建立新的設(shè)計概念，重新分析和改進磁路結(jié)構(gòu)。隨著計算機硬件和軟件技術(shù)的迅猛發(fā)展，以及電磁場數(shù)值計算、優(yōu)化設(shè)計和仿真技術(shù)等現(xiàn)代化設(shè)計方法的不斷完善，經(jīng)過電機學術(shù)界和工程界的共同努力，現(xiàn)已在永磁電機的設(shè)計理論、計算方法、結(jié)構(gòu)工藝和控制技術(shù)等方面取得了突破性進展，形成了以電磁場數(shù)值計算和等效磁路解析求解相結(jié)合的一整套分析研究方法和計算機輔助分析、設(shè)計軟件，并正在不斷完善中。
　　2、控制問題
　　永磁電機制成后不需外界能量即可維持其磁場，但也造成從外部調(diào)節(jié)、控制其磁場極為困難。永磁發(fā)電機難以從外部調(diào)節(jié)其輸出電壓和功率因數(shù)，永磁直流電動機不能再用改變勵磁的辦法來調(diào)節(jié)其轉(zhuǎn)速。這些使永磁電機的應用范圍受到了限制。但是，隨著MOSFET、IGBT等電力電子器件和控制技術(shù)的迅猛發(fā)展，大多數(shù)永磁電機在應用中，可以不必進行磁場控制而只進行電樞控制。設(shè)計時需要把稀土永磁材料、電力電子器件和微機控制三項新技術(shù)結(jié)合起來，使永磁電機在嶄新的工況下運行。
　　3、不可逆退磁問題
　　如果設(shè)計或使用不當，永磁電機在過高（釹鐵硼永磁）或過低（鐵氧體永磁）溫度時，在沖擊電流產(chǎn)生的電樞反應作用下，或在劇烈的機械震動時有可能產(chǎn)生不可逆退磁，或叫失磁，使電機性能降低，甚至無法使用。因而，既要研究開發(fā)適于電機制造廠使用的檢查永磁材料熱穩(wěn)定性的方法和裝置，又要分析各種不同結(jié)構(gòu)形式的抗去磁能力，以便在設(shè)計和制造時，采用相應措施保證永磁電機不失磁。
　　4、成本問題
　　鐵氧體永磁電機，特別是微型永磁直流電動機，由于結(jié)構(gòu)工藝簡單、質(zhì)量減輕，總成本一般比電勵磁電機低，因而得到了極為廣泛的應用。由于稀土永磁目前價格還比較貴，稀土永磁電機的成本一般比電勵磁電機高，這需要用它的高性能和運行費用的節(jié)省來補償。在某些場合，例如計算機磁盤驅(qū)動器的音圈電動機，采用釹鐵硼永磁后性能提高，體積質(zhì)量顯著減小，總成本反而降低。在設(shè)計時既需根據(jù)具體使用場合和要求，進行性能、價格的比較后決定取舍，又要進行結(jié)構(gòu)工藝的創(chuàng)新和設(shè)計優(yōu)化以降低成本。
　　五、稀土永磁電機的發(fā)展趨勢
　　我國稀土資源豐富，稀土礦的儲藏量居世界首位。稀土永磁材料和稀土永磁電機的科研水平都達到了國際先進水平，充分發(fā)揮我國稀土資源豐富的優(yōu)勢，大力研究和推廣應用以稀土永磁電機為代表的各種永磁電機，對加快實現(xiàn)我國全面進入小康社會具有重要的意義。
　　稀土永磁電機正向大功率化（高轉(zhuǎn)速、高轉(zhuǎn)矩）、高功能化和微型化方向發(fā)展，不斷擴展新的電機品種和應用領(lǐng)域，應用前景非常樂觀。為了滿足需要，稀土永磁電機的設(shè)計和制造工藝尚需不斷地進行創(chuàng)新，電磁結(jié)構(gòu)將更為復雜，計算結(jié)構(gòu)將更為精確，制造工藝更為先進適用。這些復雜問題需要應用多學科理論和系統(tǒng)工程進行優(yōu)化設(shè)計，提高性價比，促進電機等學科和行業(yè)進一步發(fā)展。