如今，電機市場充斥著永磁電機，永磁無刷電機的增長率超過100％是正?，F(xiàn)象，而不僅僅是運氣，永磁電機的增長速度將持續(xù)很長時間。第一臺電機發(fā)明數(shù)十年后，永磁電機才開始實際應用，第一批電機使用了條形磁鐵。不幸的是，這些磁鐵的質(zhì)量很差，以至于第一臺永磁電機在工業(yè)上是不切實際的。這種局限性為眾多發(fā)明者提供了試驗各種尺寸，形狀，構(gòu)造和材料的磁體的平臺，造就了當今永磁電機中使用的強大而緊湊的磁體。

永磁體：第一臺電機

旋轉(zhuǎn)電機（后來稱為電機）最早發(fā)明者在設計中使用了永磁體，但是與我們今天所認識的電機比較，這些“機器”其實不是電機。邁克爾·法拉第（Michael Faraday）是新興的電力和電磁學領域的最早的實驗者之一，他制造了旋轉(zhuǎn)電機，被稱為第一臺電機。

法拉第運用漢斯·克里斯蒂安·奧斯特（Hans Christian Oersted）的想法“通過電流產(chǎn)生磁場”，以及實驗者威廉·沃拉斯頓（William Wollaston）的方法，他利用磁體使載流導線在軸上旋轉(zhuǎn)，法拉第建造了一個實驗室模型，將電能轉(zhuǎn)換為機械（旋轉(zhuǎn)）運動。該模型使用固定和旋轉(zhuǎn)的永磁體，并將其導線連接到一碗汞和一個電池上。當電池連接到電線時，電流在電路中流動，產(chǎn)生的電磁場與永磁體相互作用產(chǎn)生扭矩并引起機械運動。

法拉第（Faraday）發(fā)明“電機”之后，其他發(fā)明者迅速采取了改進措施，使其與我們今天所知的電機更加相似。1882年，彼得·巴洛（Peter Barlow）發(fā)明了一種紡車輪子，稱為巴洛（Barlow）輪子，當輪子放低直到輻條浸入水銀而在接線柱上施加電壓時，該輪子引起了機械運動。

電磁體：永磁電機的歷史停頓

電機的第一批發(fā)明者很早就知道永磁電機就其實際應用而言具有嚴格的限制， 1882年，電工約翰·厄克特（John Urquhart）在其關于電機的論文中寫道：“當電機械在施加大量能量時，建議用電磁體代替永磁體。當裝有電磁體代替永磁體時，電機可顯著提高功率。而且，電機的尺寸和重量可以大大減小，成本要低得多，并且機器能夠?qū)⒏蟮碾娏鬓D(zhuǎn)化為機械效應。

英國發(fā)明家威廉·斯特金（William Sturgeon）在1825年被認為是第一個電磁體的發(fā)明者。幾年后，在1827年，匈牙利發(fā)明家Istvan（nyos）Jedlik發(fā)明了“第一臺帶有電磁體和換向器的旋轉(zhuǎn)電機。但是第一臺實用的電磁直流電機是莫里茲·赫爾曼·雅各比（Moritz Hermann Jacobi）于1834年發(fā)明的。雅各比的電機以每秒1英尺的速度舉起10到12磅的重物，大約是15瓦的機械功率。有趣的是雅各比在1835年寫道：“他不是電磁電機的唯一發(fā)明者，他指出了Botto和Dal Negro發(fā)明的優(yōu)先權(quán)。

電磁直流電機在1880年代首次普及，當時直流電是主要動力，而當尼古拉·特斯拉（Nikola Tesla）在1889年發(fā)明電磁交流電機時，其用途將發(fā)生根本改變。交流電機僅由固定的定子和轉(zhuǎn)子兩部分組成，比電磁直流電機更簡單。

固定的定子提供了旋轉(zhuǎn)的電磁場，而連接到輸出軸的轉(zhuǎn)子通過旋轉(zhuǎn)的磁場得到了轉(zhuǎn)矩。磁場是由兩個或多個彼此不同步的交流電產(chǎn)生的，被稱為多相系統(tǒng)。特斯拉的交流電機提供了簡單性，但它具有可控制性和可操作性問題，使直流電機無法保持穩(wěn)定存在在工業(yè)上應用了數(shù)十年。隨著高能量永磁體的發(fā)展即將到來，永磁電機的春天正在接近。

永磁電機的回歸

直到二十世紀，永磁材料僅限于天然存在的磁鐵礦，通常稱為磁鐵礦。在本世紀初，在發(fā)現(xiàn)新型磁性材料（例如碳，鈷和鎢鋼）時，世界看到了可以說是一種復興。但是，這些第一批新的磁性材料的質(zhì)量仍然很低。直到Alinco磁鐵的發(fā)展，世界上才有可以用于許多應用的高品質(zhì)磁鐵，并為永磁電機的回歸還打開了大門。

在1930年代進行了廣泛的研究之后，在鐵溶液中大量添加鋁，鎳和鈷會產(chǎn)生通過常規(guī)鑄錠生產(chǎn)的高效，商業(yè)上可行的粉末冶金。它們被稱為Alnico磁鐵，比任何礦石都強100倍。1950年代，出現(xiàn)了鐵氧體永磁體，并用于小型家用電器的電機。在1960年代，當發(fā)明了稀土金屬（sa）和鈷的化合物時，永磁體在電機中的廣泛使用又邁出了重要的一步。

這些永磁材料本身很重要，它們被1980年代釹鐵硼永磁體的發(fā)明所掩蓋，其產(chǎn)生的能量更高，并且比稀有的鈷更普遍。直到1970年代，才出現(xiàn)了無刷永磁體。直流電機開始在市場上出現(xiàn)，延遲的原因不僅在于高能永磁電機的發(fā)展，還在于功率器件和電子控制器的發(fā)展，它們可以用電子換向代替機械換向。

未來：納米復合永磁體

永磁電機的未來是什么？有證據(jù)表明，隨著它們在新應用中的使用，它們的使用將繼續(xù)增長。但是，在高能永磁體領域，正在出現(xiàn)新的創(chuàng)新，這些創(chuàng)新之一是納米復合永磁體。這些磁體是人工構(gòu)造的磁性結(jié)構(gòu)（稱為超材料），其通過制造小于微米的納米結(jié)構(gòu)硬/軟相復合材料產(chǎn)生強永磁體。目前，它們被用于生物醫(yī)學，磁性存儲介質(zhì)，磁性顆粒分離，傳感器，催化劑和顏料。在未來，世界上可能會看到納米復合磁性材料被用于下一代永磁電機。