深井信号探测用永磁同步发电机的优化设计研究

涂小华 张 正

(1.江西旅游商贸职业学院，江西 南昌 330100；2.南昌铁路勘测设计院有限责任公司，江西 南昌 330000)

1 绪论

1.1 永磁同步电机的介绍及其特点

电机是一种电磁装置，依据电磁感应定律完成电能与机械能转换。而永磁电机为了可以在电机内建立适当的机电转换磁场，在普通电机的基础上改变升级电磁装置，主要依靠在电机其转子上设置永磁体来产生磁场。与普通电机不同的是，永磁电机去掉了容易出问题的电刷装置和集电环，成为无刷电机。在永磁材料的固有性质下，只需要通过预先磁化，不需要外加能量就可以在周围的空间建立磁场，这样不但简化了电机结构，而且大大的节约了能量，使得运行更加可靠。永磁同步电机在运行的原理上，与电励磁同步电机有异曲同工之处，但是后者的电机结构显然更为复杂。在与同功率的电励磁发电机进行比较后不难发现，永磁电机在依靠永磁体产生磁场的强大优势下，避免了电励磁发电机的励磁绕组明显的缺陷，如短路、断线等，因此永磁发电机常常被用于深井下恶劣环境的设备供电。井下环境多变，存在积水、有毒气体蓄积、排污不畅、信号微弱等一系列随时可能引发事故和人员伤亡的问题，在这种严峻的情况下，持续稳定的供电就成为了必不可少的重要一环，假使出现发电机短路、断路甚至是自燃起火的突发状况，将对深井探测作业造成无可估量的损失。

深井下多变而特殊的环境对发电机有一些严格的要求。……