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與交流異步電機相比 永磁同步電機有哪些優(yōu)點?

2022-01-20 11:31:09來源:

在動力系統(tǒng)的時候,經(jīng)常會聽到永磁同步電機和交流異步電機的說法,而在出現(xiàn)頻率上,永磁同步電機占據(jù)著絕大多數(shù)。它們之間到底有什么區(qū)別,又分別擁有哪些優(yōu)缺點呢?

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永磁同步電機 VS 交流異步電機

電機特性

交流異步電機

永磁同步電機

功率密度低

功率密度高

調(diào)速范圍小

調(diào)速范圍大

單位功率成本低

單位功率成本高

無退磁現(xiàn)象

溫度大幅變化能引起退磁


與交流異步電機相比,永磁同步電機具有以下優(yōu)點:


一、高效率,可以從以下幾個方面進行解釋

1、由于永磁同步電機的磁場是由永磁體產(chǎn)生的,因此避免了由勵磁電流產(chǎn)生的磁場引起的勵磁損耗。

2、與異步電機相比,永磁同步電機的外部特性效率曲線在輕載時具有更高的效率值,與異步電機相比,這是永磁同步電機在節(jié)能方面的最大優(yōu)勢。

通常,當電動機驅(qū)動負載時,很少以全功率運行,這是因為:

一方面,用戶通常在選擇電機時根據(jù)負載的極端工作條件確定電機功率,并且極端工作條件的機會很小,同時,為防止電機在異步條件下燒毀,用戶還將留有一定的電機功率余量;

另一方面,在設(shè)計者進行電機設(shè)計時,為了保證電機的可靠性,用戶通常需要的功率為在此基礎(chǔ)上還留有一定的功率余量,因此90%以上實際運行的電動機的工作功率低于額定功率的70%,特別是對于驅(qū)動風機或泵的電機。這樣導致電動機通常在輕負載區(qū)域工作。

對于感應電動機,在輕負載下其效率非常低,而永磁同步電機在輕負載下仍可以保持高效率。

3、由于永磁同步電機的功率因數(shù)較高,因此其電流小于異步電機的電流,因此,電動機的定子銅損較小,效率較高。

4、系統(tǒng)效率高。永磁電機的參數(shù),尤其是功率因數(shù)不受電動機極數(shù)的影響,因此易于設(shè)計多極電動機,從而可以制造需要由變速箱驅(qū)動的傳統(tǒng)負載電動機變成永磁同步電機,電機驅(qū)動的直接驅(qū)動系統(tǒng)省去了變速箱,提高了傳動效率。

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二、高功率因數(shù):永磁同步電機的功率因數(shù)可以在設(shè)計時進行調(diào)整,甚至可以設(shè)計為1,與電動機的極數(shù)無關(guān),但是,由于其自身的勵磁特性,異步電機會隨著極數(shù)的增加而增加,不可避免地會導致功率因數(shù)的降低,例如8極電機,其功率因數(shù)通常為0.85左右,高功率因數(shù)的電機具有以下優(yōu)點:

1、高功率因數(shù),低電機電流,降低電機定子銅耗,更節(jié)能。

2、功率因數(shù)高,電動機的功率容量可以降低,開關(guān),電纜等其他輔助設(shè)施可以較小,相應的成本較低。

3、永磁同步電機的功率因數(shù)不受電動機極數(shù)的影響,如果電動機支撐系統(tǒng)允許,則可以將電動機的極數(shù)設(shè)計為更多,相應的電動機體積較小,并且電動機的直接材料成本較低。

三、結(jié)構(gòu)簡單靈活:由于永磁同步電機的參數(shù)不受電動機極數(shù)的影響,便于實現(xiàn)電動機直接驅(qū)動負載,省去噪音大、故障率高的變速箱。

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