法拉第（Faraday）發明“電機”之后，其他發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，并且機器能夠將更大的電流轉化為機械效應。

 

英國發明家威廉·斯特金（William Sturgeon）在1825年被認為是第一個電磁體的發明者。幾年后，在1827年，匈牙利發明家Istvan（nyos）Jedlik發明了“第一臺帶有電磁體和換向器的旋轉電機。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明者，他指出了Botto和Dal Negro發明的優先權。

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年發明電磁交流電機時，其用途將發生根本改變。交流電機僅由固定的定子和轉子兩部分組成，比電磁直流電機更簡單。

固定的定子提供了旋轉的電磁場，而連接到輸出軸的轉子通過旋轉的磁場得到了轉矩。磁場是由兩個或多個彼此不同步的交流電產生的，被稱為多相系統。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定存在在工業上應用了數十年。隨著高能量永磁體的發展即將到來，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，在發現新型磁性材料（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量仍然很低。直到Alinco磁鐵的發展，世界上才有可以用于許多應用的高品質磁鐵，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，鎳和鈷會產生通過常規鑄錠生產的高效，商業上可行的粉末冶金。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明所掩蓋，其產生的能量更高，并且比稀有的鈷更普遍。直到1970年代，才出現了無刷永磁體。直流電機開始在市場上出現，延遲的原因不僅在于高能永磁電機的發展，還在于功率器件和電子控制器的發展，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？有證據表明，隨著它們在新應用中的使用，它們的使用將繼續增長。但是，在高能永磁體領域，正在出現新的創新，這些創新之一是納米復合永磁體。這些磁體是人工構造的磁性結構（稱為超材料），其通過制造小于微米的納米結構硬/軟相復合材料產生強永磁體。目前，它們被用于生物醫學，磁性存儲介質，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。