电力电子技术具有十分广阔的应用前景。电力电子技术的主要研究与应用内容是电能形式的变换技术，即通过电力电子变流装置将电能的波形、频率和大小进行变换。目前，电力电子技术的应用范围十分广泛。据统计，1997年，美国有40％的电能要通过各类电九电子变流装置进行能量转换，而到2010年，这一比例将提高到80％。电力电子应用范围的扩大和应用水平的提高不仅引起量的扩张，而且对质也提出了更高的要求。例如，到2002年，500W等级的高频开关电源的功率密度将要从目前的2－4W/in3提高到3.5－6W／in3：超大规模数字集成电路的发展对在板式低压电源模拟（On-board Low－voltage DC／DC converter）也提出了很高的性能要求。下一代Intel奔腾微处理器芯片所需要的供电模块（VRM），不仅要求效率高，电源能与芯片集成。而且要求在12－15伏的低电压下，提供50－70安的电流，而且电源的瞬态响应速度要达到5A／ns。
(1)径向气隙电机 这方面的典型产品有美国通用电气公司早期研制的150kW 23000r／min的航空用起动／发电机和日本的1000kW 15000r／min的钐钴永磁同步发电机。超高速电机在旋转时有很大的离心力，为使永磁体和其他材料不致于飞散，需要采取机械加固措施，一般在转子外径处套一非磁性钢的护环。由于径向气隙电机的磁通方向与离心力方向相同，转子外围的非磁性护环和粘结剂成为实际气隙长度的一部分，从而降低了气隙磁密，或者需要增加稀土永磁用量。
(2)轴向气隙电机 这种电机的磁通方向与径向的离心力正交，转子外围的护环和粘结剂并不影响轴向的磁路，因而不降低气隙磁通。但是这种结构的轴向磁拉力大，转子惯量也大，采取无铁心转子等措施可以解决上述问题。另外为增加额定功率，可以将转子圆盘在轴向分成几段。图1所示为一20kW 20000r/min的模型样机示意图。目前正在研制几百千瓦的电机。
(3)外转子电机 这种结构的永磁体粘结在外转子的内周表面，可以防止永磁伴的飞散，因而不会增大气隙长度也就不会降低气隙磁密。但在轭的根部附近应力集中，需要加厚。图
2.高转矩电动机
图3所示为德国西门子公司研制的1095kW 230r/min的六相永磁同步电动机，用于舰船的推进。与过去使用的直流电动机相比，体积可减小60％左右，损牦可降低20％左右，而且不要电刷和换向器，维护方便。转子内周的空间可装入变频器电路，使结构紧凑，空间利用充分。
国际上十分重视高频磁技术的研究和应用。美国、欧洲、日本等电力电子技术强国都十分重视高频磁技术的研究与应用。近几年，在各种电力电子的国际学术会议（如APEC、PESC、LAS、HFPC、IECON、EPE等）上，磁技术都已独立出来作为会议讨论和交流的专题内容，而且磁技术方面的论文数量在逐年增加。1998年的国际应用电力电子会议（APEC）还将磁技术作为会议的学习专题内容。但是，高频磁技术的研究目前在我国还设形成一定的研究规模，电力电子领域的的研究人员往往对磁技术研究不大深入。因此，在我国开展高频磁技术的研究与应用对我国电力电子技术的发展是十分重要的，必将推动我国电力电子技术的进步。
二、电力电子高频磁技术的发展趋势 磁性元件作为电力电子装置中的关键器件。与电力电子技术本身的发展和应用范围的扩大是密切相关的。但同时，高频磁技术本身的发展和突破又反过来带动电力电子应用水平的进一步提高和应用范围的扩大。可以说，目前高频磁技术在一定程度上已成为推动电九电子技术进一步发展的动力。磁技术的发展趋势主要体现在以下几个方面。
1．高频化（High－frequency） 开关频率的高频化（几百千赫北到兆赫兹）是电九电子产品技术含量高低的重要标志。提高开关频率降低了功率磁性元件的体积和重量，从而降低整个产品的体积和重量。根据理论分析，在相同的磁通密度下，频率提高一倍，变压器的铁心截面积可以减小一半。同样，频率的提高可以减小电感器的电感量。但频率的提高，将各引起磁件损耗的急剧增加。所以实际上，磁件的体积和重量的下降大体上与开关频率的平方根成比例。通过改善磁件的散热条件，可以进一步提高这一比例。随着软开关技术的发展，开关损耗降低，使开关器件的工作频率逐步提高，但磁件损耗的急剧增大，限制了频率的进一步提高。磁件的高频化是电力电子技术高频化的必然要求，也是磁件发展的最重要趋势。 就磁件来说，高频化所带来的问题主要体现在四个方面。一是使磁件的分布参数的影响增大。如变压器，在高频下，匝间电容和原副绕组耦合电容的影响显著增大，成为不可忽略的电路参数，频率对铁芯损耗、绕组损耗甚至激磁电感、漏感等参数的影响也最著增大，使得磁件的电路模型更加复杂。二是使磁件的损耗增大，涡流效应更加显著。铁芯和绕组的结构和布置方式，甚至绕组的端部结构对磁件的损耗具有重要的影响。电感器的气隙扩散磁通损耗急剧增加；变压器原副绕组的各种结构形式对绕组损耗也有关键的影响。三是给磁件的测试带来困难，在高频下，测试系统的分布参数所引起的相位误差增大，从而使磁件参数（如损耗等）的测量误差急剧增大。四是对磁性材料提出了更高的要求，除了积极研制高频低损耗磁性材料外，也出现了各种结构形式的磁材料，如用厚膜技术制造分层磁芯，西门 子公司研制的磁性薄膜（FPC）等。
