随着工业的不断发展和稀土永磁材料应用的推广，电机丑其它永磁材料的应用行业对充磁设备的需求也逐渐增加。同时也对充磁设备的能耗、体积、充磁效果等各方面都提出了新的要求。国内目前正在运行的充磁机普遍存在的缺点是能耗大，控制简陋，充磁效果差，对稀土永磁体和钕铁硼的永磁体作单件充磁的充磁机还属少数，还没有进行整体充磁机的研制。所以，研制高性能的充磁设备是迫切需要的，并具有广阔的前景。
2 国内充磁机的发展状况
通过对大量国内外资料进行分析研究后，进行了国内调研，共走访了东北、河北、西北、四川I、安徽等省，对使用、研制及引进充磁机的l2十单位进行了较全面的调查。从调查情况可以看出：
(1)所调查的充磁机绝大多数是对永磁体单件充磁．充磁机的容量有大有小．，J、的多半是低磁能积，如铝镍钴、铁氧体，充磁头采用空心磁头及带铁轭磁头。容量大的可充高磁能积如稀土钴、钕铁硼，绝大多数采用空心线圈
(2)有极少数充磁机能给永磁电机进行整体充磁，都是对低磁能积永磁电机，并且是小容量的徽特电机。而对容量较大，高磁能积永磁材料的永磁电机(包括永磁伺服电机)，目前国内还没有生产整体充磁的充磁机。
(3)国内的充磁机除西南应用磁学研究所的直流充磁机外，都是脉冲充磁机，控制系统简单、无保护装置，多为手动控制。
(4)国内充磁机多为研究用．不适应长期、频繁的生产专用线上用，充放周期长，没有冷却装置。
(5)目前国内的充磁机除少数几家(哈尔滨工大、哈尔滨电表厂等)外．多效为零散形，没有形成产品，占地大、不安全。
(6)与有些研制单位探讨，他们觉得高内禀矫顽力永磁电机的整体充磁难度较大，目前在转子上每扳逐次充磁，渡形问题尚待解决，整阵充磁尚待探讨。
(7)国产的充磁机还没有自动检测手段。
3 国内现有充磁机的几种型式
3．1 从充磁电流方面看
(1)直流充磁机。这种充磁机由于耗能大、起动慢、冷却困难以及形成强磁场受到限制，现已基本上淘汰了。只有西南应用磁学研究所还保留一台
(2)脉冲充磁机。由于它易形成高强磁场，充磁周期短，适于连续充磁．能量损耗小，造价较低，冷却同题较易解决，设备体积小。所以目前几乎都采用此种类型充磁机。
3．2 从充磁电压方面看
(1)高压充磁机。目前电压有4O00V、2O00V、LO00V．由于电容储能与电压平方戚正比，因此提高电容器充电电压可以大辐度地提高装置的容量。对高矫顽力的稀土钴永磁材斟进行饱和磁化时，采用高压脉冲充磁．具有显著的实用价值。
(2)低压充磁机。低压有6OOV、45OV和4OOV。这种冗磁机是采用电解电容．它相对来说毕积小。但漏电较大。国内这种电容的质量还不算太好，耗能较大，叵从减小体积来看，还
是可取的。而引进的充磁机则多采用此种类型
3．3 从充磁机开关方面看
(1)闸流管开关充磁机。巳比较老式，国内只有一家采用。
(2)球隙开关充磁机。早期曾采用，有噪声，不适于长期频繁工作，国内只有一家采用。
(3)空气开关充磁机。这种充磁机工作时产生电弧，污染环境，且有较大噪声。长时工作可靠性差．造价低．作为科研用还可以，国内只有一家使用
(4)真空开关充磁机。这种摩磁机比空气开美式好些，但它还是属于有触点的开关，在生产上使用可靠性较差，并会产生无线电干扰。
(5)引燃管开关充磁机。这种充磁机多采用在大容量充磁机上，不适于长期频繁工作，但在过去制造的充磁机上还保留(包括中国科技大学的全国容量最大的充磁机还有3家)使用。
(6)晶闸管开关充磁机。国内近期生产的高压或低压充磁执多半都采用可控开关进行放电。国外进口的都用这种开关，它的特点是无触点开关．无噪声。能量损失步，易控制．体积也小，是当前的发展方向。但国内生产的高压晶闸管耐压不够高．只能达到5500V，浪涌电流也不够大，这就限制了充磁机向高压大容量方面发展；
3．4 从充磁机的充磁头方面看
(1)无铁轭充磁头。这种充磁头的线圈的匝数灵活易做．根据所需充磁体的大小及永磁村料计算出来的充磁磁场强度及充磁线路的参数，就可以确定线圈的大小及匝数。这种充磁头多用于充磁体单件充磁。
(0)有铁轭的充磁头。这种磁头可使磁场奥中．增加磁场强度，并能保证一定的磁场波形。可直接用于低磁能积的永磁电机上充磁，对于用在高磁能积的脉冲充磁方面，由于铁轭的涡流影响很难充到饱和．磁场坡形也很难保证。
(3)整体充磁磁头。根据文献上记载，国内有这种整体充磁磁头，它只用在铝镍钴及铁氧体的馓电机上，充磁的波形不是十分满意。适用于内禀矫顽力高的整体充磁头在国内目前还没有。
4 研制整体充磁机所需解决的问题
4．1 整体充磁机窑量与体积的矛盾
耐高内禀矫顽力的永磁体充磁需要很大能量．尤其是整体充磁．全部由电容储能。电容器占的体积很大．再加上自动装卸工件，定位及捡测、控制系统等附件．会使其体积相应有所增加，如何降低充磁能量，提高充磁效率．选择台适的电容以减少体积适台于生产线上使用是需要解决的问题。
4．2 整体充磁机充磁回路参数的准确计算
由于整体充磁磁头的结构复杂、充磁参数较难确定。而这些参数在整个充磁过程板短的周期内不断在变化．是一个动态变量。给参数之间的最佳配台带来困难。需对其电磁场进行
数值计算。
4．3 整体充磁的充磁头设计
在设计充磁头时．要解挟下问题t
(1)确保充磁后的磁场幅值．充完磁后磁掇的磁场幅值在一般理论计算上和实际之间相差甚远。这是因为未考虑到的影响因素较多．同时磁场又是一个空间函数，要想使理论计算值准确，需求解三维电磁场．工作量和计算量太大。当然磁场幅值也受永磁材料的分散性影响。
(2)保证磁场波形。要保证一定的磁场波形．需算出它的励磁电流的分布规律，而励磁电流的分布又受到充磁空阔的限制．如何调整好确实有很大难度。另一方面．由于永磁材料本身的不均匀性、差异性及不稳定性也会给充磁渡形带来畸变。再就是永磁体的磁极与电机铁轭相连．其涡流也会对充磁的波形有影响．充磁头的线圈在强大的电磁力作用下亦会产生变形，从而造成磁场渡形的扭斜。
所以要想使充磁后的磁场波形得到保证，必须综合全面考虑各种因素，才有可能得到较为满意的磁场波形。
(3)防止充磁线圈的变形．充磁线圈在强大磁场的作用下．会产生强大的电磁力．从而使线圈变形、甚至崩断。为使线圈不产生有害的变形，必须加强机械固定，由于空间有限使线圈固定成为问题。
(4)充磁头的玲却。由于整体充磁机是用于生产线上的，如果年产7万台．大约每2．5min充一台。在这样连续长期的工作中．充磁机特别是充磁头会产生大量的热量．采用什么办法来冷却也必须加以解挟。
4．4 整体充磁机的开关元件
应当采用晶闸管开关。由于充磁电压采用高压．有利于缩小体积，目前国内生产的晶闸譬耐压值最高能达到5500V，电流能达到‘000A。如果需要更高的耐压值．采用进口的晶闸管也是可以考虑的．
4．5 整体充磁机的幢潮殛控彻系统的综合设计
为使整体充磁机正常工作，应对充电过程、工件装卡定位以及充磁后磁场幅值及波形进行检测．使其可靠工作不受外界条件干扰。
4．6 可靠的保护装置
充磁机电压高达3~4kV，所以必须确保操作人员安全。此外，要解决SCR长期工作于浪涌电流下的保护问题，充磁线圈、储能电容的温度检测及过热保护问题，工件在强大的电磁力作用下的紧同和相应的安全保护等问题．
4．7 整体充磁机的机械设计
自动进行永磁电机整体充磁、装卸、调整位置，连成一个整体，即形成一条线。
5 结束语
国内到目前还没有研制出对稀土永磁电机进行整体充磁的充磁机．永磁电机在我国非常有前遮，并且我国稀土元素占世界第一位，这样会使永磁电机(包括控制及驱动电机)在国际市场有很强的竞争力，因此整体充磁机的研制势在必行。尽管存在许多困难，但不是不可以克服的，因为现在已具备了这方面的条件。为此．建议尽快开始研制整体充磁机。所研制的整体充磁机要适合中国正在生产的稀土永磁材料．采用大容量优质电解电容器储能，利用高压脉冲放电产生充磁的强脉冲电流，用晶闸管开关控制电容器放电。装置既可用于稀土钴，也可用于钕铁硼转于进行整体充磁。装置包括完整可靠的人身安全保护及充电电流、磁场强度及渡形的检测环节，温度检测及热保护环节等，以确保充磁机适合成批大量生产优质永磁电机的转子。成都汐禹永磁有限公司。