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為什么永磁電機(jī)的效率更高?

2022-04-27 12:51:29來源:

永磁同步電機(jī)主要由定子、轉(zhuǎn)子和外殼部件組成。與普通交流電機(jī)一樣,定子芯是一種折疊結(jié)構(gòu),以減少電機(jī)運(yùn)行時渦流和磁滯效應(yīng)的鐵消耗;繞組通常是三相對稱結(jié)構(gòu),但參數(shù)選擇差異很大。轉(zhuǎn)子部分形式多樣,包括帶啟動鼠籠的永磁轉(zhuǎn)子、嵌入式或粘貼式純永磁轉(zhuǎn)子。轉(zhuǎn)子芯可以制成實(shí)心結(jié)構(gòu)或折疊。轉(zhuǎn)子配有永磁材料,通常稱為磁鋼。

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在永磁電機(jī)的正常工作下,轉(zhuǎn)子和定子磁場處于同步狀態(tài),轉(zhuǎn)子部分無感應(yīng)電流,無轉(zhuǎn)子銅消耗和磁滯,渦流損耗,無需考慮轉(zhuǎn)子損耗和加熱問題。一般來說,永磁電機(jī)為特殊變頻器供電,自然具有軟啟動功能。此外,永磁電機(jī)屬于同步電機(jī),具有通過勵磁強(qiáng)度調(diào)節(jié)功率因數(shù)的特點(diǎn),因此功率因數(shù)可。

從啟動的角度來看,由于永磁電機(jī)是由變頻電源或配套變頻器啟動的,因此很容易實(shí)現(xiàn)永磁電機(jī)的啟動過程;類似于變頻電機(jī)通籠式異步電機(jī)的啟動缺陷。

簡而言之,永磁電機(jī)的效率和功率因數(shù)達(dá)到很高的水平,結(jié)構(gòu)非常簡單,近十年來市場十分火爆。

這里所說的效率高不僅僅指額定功率點(diǎn)的效率離于普通三相異步電機(jī),而是指在整個調(diào)速范圍內(nèi)的平均效率。永磁同步電機(jī)的勵磁磁場由永磁體提供,轉(zhuǎn)子不需要勵磁電流,電機(jī)效率提高,與異步電機(jī)相比,任意轉(zhuǎn)速點(diǎn)均節(jié)約電能,尤其在轉(zhuǎn)速較低的時候這種優(yōu)勢尤其明顯。

然而,磁損失故障是永磁電機(jī)不可避免的問題。當(dāng)電流過大或溫度過高時,電機(jī)繞組的溫度會立即上升,電流會急劇增加,永磁體會迅速失磁。在永磁電機(jī)控制中,設(shè)置了過流保護(hù)裝置,避免了電機(jī)定子繞組燃燒的問題,但由此產(chǎn)生的磁損失和設(shè)備停機(jī)是不可避免的。

對于永磁同步電機(jī),特別是稀土永磁同步電機(jī),與電勵磁同步電機(jī)相比,前者具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕等特點(diǎn),并且永磁電機(jī)在尺寸和結(jié)構(gòu)形式上是靈活的,并且可以以多種結(jié)構(gòu)形式擴(kuò)展。由于永磁電機(jī)取消了電勵磁系統(tǒng),提高了電機(jī)的效率,使電機(jī)看起來結(jié)構(gòu)簡單,運(yùn)行可靠。