我國汽車(chē)零部件的技術(shù)含量一直低于國際水平，開(kāi)發(fā)車(chē)用永磁發(fā)電機成為極具推廣價(jià)值的高科技項目。永磁發(fā)電機因具有體積小、結構簡(jiǎn)單、重量輕、成本低、工藝簡(jiǎn)單，并省去了硅整流發(fā)電機的勵磁繞組和容易出問(wèn)題的集電環(huán)和電刷裝置等優(yōu)點(diǎn)而得到廣泛應用。由于永磁發(fā)電機明顯的市場(chǎng)競爭優(yōu)勢，將給車(chē)用交流發(fā)電機帶來(lái)一次技術(shù)性的換代，成為第四代車(chē)用發(fā)電機，主導今后車(chē)用發(fā)電機的市場(chǎng)，為車(chē)用發(fā)電機帶來(lái)一次革命。
一、車(chē)用新型永磁發(fā)電機開(kāi)發(fā)應用
    目前，國內外車(chē)用發(fā)電機主要是硅整流發(fā)電機。其主要缺點(diǎn)如：由電勵磁繞組產(chǎn)生磁場(chǎng)，轉子勵磁繞組易燒毀、斷線(xiàn)，消耗電能多，而且必須由蓄電池提供勵磁電流才能發(fā)電，這樣勢必增加了汽車(chē)成本。硅整流發(fā)電機帶有碳刷滑環(huán)結構，滑環(huán)直徑大，線(xiàn)速度高，碳刷容易磨損，壽命短，故障率高；另一種是無(wú)刷發(fā)電機，它增加了磁場(chǎng)氣隙，漏磁大，材料利用率低，成本高。國內車(chē)用發(fā)電機主要是鐵氧體永磁交流發(fā)電機，功率在200W以下，不能直接給車(chē)用刮雨器、暖風(fēng)機、電喇叭等提供直流電源，也不能給蓄電池充電。
    近幾年國內外采用新一代稀土NdFeB永磁材料，改造傳統的爪極汽車(chē)交流發(fā)電機，配以大功率晶體管精密控制和穩壓電路，構成技術(shù)先進(jìn)的永磁汽車(chē)發(fā)電機系統。如JFYW系列車(chē)用永磁交流發(fā)電機，采用釹鐵硼永磁，與線(xiàn)繞勵磁發(fā)電機相比，沒(méi)有黑色金屬鑄（鍛）造的爪極和磁軛，沒(méi)有勵磁線(xiàn)圈，沒(méi)有電刷和集電環(huán)。該產(chǎn)品具有結構簡(jiǎn)單、運行可靠、壽命長(cháng)、體積小、重量輕、損耗少、效率高、成本低以及提高整車(chē)電氣性能等顯著(zhù)優(yōu)點(diǎn)，并對車(chē)載電器不產(chǎn)生干擾，減少電瓶的充、放電頻率，處長(cháng)電瓶的使用壽命，在電瓶完全無(wú)電或脫離電瓶的特殊情況下，汽車(chē)仍可起動(dòng)行駛。由于此系列發(fā)電機具有低轉發(fā)電的獨特設計，因此，受到廣大城市公交系統及長(cháng)時(shí)間低速慢行，頻繁起動(dòng)停車(chē)用戶(hù)的廣泛認可與應用。

二、永磁發(fā)電機結構
    車(chē)用永磁發(fā)電機包括機殼、轉子、定子等部件。在轉子鋼軸的外面固定有弱導磁圓套，弱導磁圓套外設有凹槽，凹槽上鑲有導磁塊和超強永磁塊，導磁塊和超強永磁塊的數目比為2∶1，兩塊導磁塊和中間夾住的一塊超強永磁塊組成一對磁極，兩對磁極之間用弱導磁材料相隔，每個(gè)磁極的相鄰極性相反。
    該發(fā)電機適用于汽車(chē)、工程機械等機動(dòng)車(chē)輛以及固定動(dòng)力裝置作為充供電之電源。它由永磁體勵磁的三相同步發(fā)電機發(fā)電，通過(guò)整流后輸出，與蓄電池并聯(lián)向汽車(chē)用電設備供電，同時(shí)也可以向蓄電池充電。該發(fā)電機在研制中不僅成功地解決了永磁發(fā)電機在變轉速、變負載工況下的穩壓?jiǎn)?wèn)題，而且解決了永磁發(fā)電機的短路、錯接保護問(wèn)題，具有穩壓精度高、效率高、低壓充電性能好、比功率大等優(yōu)點(diǎn)，有著(zhù)廣闊的應用前景。推廣使用車(chē)用永磁發(fā)電機，可節省大量能源，延長(cháng)蓄電池的使用壽命，提高運營(yíng)經(jīng)濟效益，同時(shí)還有利于我國的稀土資源的開(kāi)發(fā)利用。
三、永磁發(fā)電機系統的技術(shù)優(yōu)勢
    永磁發(fā)電機的優(yōu)勢在于它可以在0～15000轉/分及高溫環(huán)境下正常工作，其優(yōu)點(diǎn)有：
（1）無(wú)蓄電池發(fā)電。因其轉子是永磁體，無(wú)須勵磁電流，只要在發(fā)動(dòng)機帶動(dòng)下轉動(dòng)即可發(fā)電，節約了能源，與相同體積的勵磁式發(fā)電機相比，同等情況下可獲得高出一倍的輸出功率，并且當在行進(jìn)中蓄電池損壞時(shí)汽車(chē)的供電系統仍可正常工作，即使無(wú)蓄電池，只要搖轉發(fā)動(dòng)機或溜車(chē)均可實(shí)現點(diǎn)火運行。
（2）低速供電性能好，電壓調整率小。低速供電時(shí)，在電磁參數相同的情況下，硅整流發(fā)電機“零電流”時(shí)，永磁發(fā)電機可以對外輸出3A～5A的“勵磁電流”，大大改善了低速供電性能。由于漏磁小，直軸和交軸電樞反應電抗小，電樞反應弱，因而電壓調整率小，其外特性較為平坦，高速供電時(shí)，輸出電壓穩定性也很好。
（3）結構簡(jiǎn)單，工作可靠，性能穩定。永磁發(fā)電機在轉子結構上只有軸、爪極、薄片式釹鐵硼，簡(jiǎn)化了加工工序。與同功率發(fā)電機相比，重量減少25%，延長(cháng)了軸承的使用壽命，并有效降低了電刷與集電環(huán)磨擦產(chǎn)生的無(wú)線(xiàn)電干擾。永磁發(fā)電機避免了電勵磁發(fā)電機的勵磁繞組易燒毀、斷線(xiàn)及碳刷、滑環(huán)易磨損等問(wèn)題。電子穩壓器與發(fā)電機聯(lián)為一體，使發(fā)電機整體實(shí)現直流輸出，體積小、重量輕，維護方便。
（4）延長(cháng)蓄電池使用壽命。一是永磁發(fā)電機具有很好的低速充電性能，可使蓄電池經(jīng)常處于充足電狀態(tài)，能有效防止蓄電池的極板硫化；二是穩壓精度高，不欠充電，也不會(huì )過(guò)充電，在充電過(guò)程中始終保持微量出氣狀態(tài)，不會(huì )產(chǎn)生大量的氣泡，這樣既不損耗大量的電解液和污染蓄電池表現，同時(shí)也有效地避免了因劇烈出氣而造成的活性物物質(zhì)脫落，從而提高了蓄電池壽命。
（5）采用三相半波可控整流穩壓技術(shù)，節能效果更好。主電路采用三只可控硅實(shí)現直流穩壓輸出，取替了硅整流機發(fā)電機的6只整流管組成的三相整流橋和調節轉子勵磁電流的電子調節器。由于家用發(fā)電機功率大，額定輸出電壓為14V或28V，因此輸出電流大，電流每經(jīng)過(guò)一個(gè)PN結電壓下降0,7A，電流越大，發(fā)熱越多，因此在發(fā)電機輸相同功率的情況下，三相半波可控整流穩定電路的耗電量要比整流橋電路的耗電量低，發(fā)熱減少，輸出功率提高，而且該電路集穩定、要流于一體，大大降低節成本。
（6）發(fā)電效率高，電能消耗少。發(fā)電機采用釹鐵硼永磁體勵磁，不需要電勵磁繞組的電能消耗，僅此一項即可提高效率10%～15%。由于采用永磁轉子，沒(méi)有電勵磁發(fā)電機碳刷與滑環(huán)之間的機械損耗，所以又可提高效率。
四、應用前景
    采用稀土磁鋼嵌入式轉子，其性能比傳統電機要全面提升，尤其是低速性能有很大改善，比傳統爪極電機體積更小，對于需要大功率、小體積發(fā)電機的場(chǎng)合（如帶空調的能力等），具有較大的競爭力。
    我國有得天獨厚的稀土資源，對促進(jìn)永磁發(fā)電機的發(fā)展提供了廣闊的前景。隨著(zhù)電力電子技術(shù)的發(fā)展，采用三相半波可控整流穩壓技術(shù)解決了車(chē)用永磁發(fā)電機在變速負載工況下輸出電壓保持穩定的重大課題，技術(shù)成熟，工作可靠。
    汽車(chē)配套電機的發(fā)展方向是輕型化及節能，是產(chǎn)業(yè)政策優(yōu)先發(fā)展、重點(diǎn)支持的產(chǎn)業(yè)。汽車(chē)配套的主要電產(chǎn)品有起動(dòng)電機、發(fā)電機、刮水器、油泵電機等。隨著(zhù)汽車(chē)電子化、自動(dòng)化水平的提高，采用微電機越來(lái)越多，如速度控制器、空調器、車(chē)窗電動(dòng)控制、后視鏡電動(dòng)控制、車(chē)用音響電機、座位自動(dòng)調整用電機等。稀土永磁電機由于體積小、重量輕、效率高，是今后汽車(chē)電機的發(fā)展方向，特別是移土永磁無(wú)刷直流電機越來(lái)越引起汽車(chē)行業(yè)的重視。