在動(dòng)力系統的時(shí)候,經(jīng)常會(huì )聽(tīng)到永磁同步電機和交流異步電機的說(shuō)法,而在出現頻率上,永磁同步電機占據著(zhù)絕大多數。它們之間到底有什么區別,又分別擁有哪些優(yōu)缺點(diǎn)呢?
永磁同步電機 VS 交流異步電機
與交流異步電機相比,永磁同步電機具有以下優(yōu)點(diǎn):
一、高效率,可以從以下幾個(gè)方面進(jìn)行解釋
1、由于永磁同步電機的磁場(chǎng)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(chǎng)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(xiàn)在輕載時(shí)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能方面的最大優(yōu)勢。
通常,當電動(dòng)機驅動(dòng)負載時(shí),很少以全功率運行,這是因為:
一方面,用戶(hù)通常在選擇電機時(shí)根據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(huì )很小,同時(shí),為防止電機在異步條件下燒毀,用戶(hù)還將留有一定的電機功率余量;
另一方面,在設計者進(jìn)行電機設計時(shí),為了保證電機的可靠性,用戶(hù)通常需要的功率為在此基礎上還留有一定的功率余量,因此90%以上實(shí)際運行的電動(dòng)機的工作功率低于額定功率的70%,特別是對于驅動(dòng)風(fēng)機或泵的電機。這樣導致電動(dòng)機通常在輕負載區域工作。
對于感應電動(dòng)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較高,因此其電流小于異步電機的電流,因此,電動(dòng)機的定子銅損較小,效率較高。
4、系統效率高。永磁電機的參數,尤其是功率因數不受電動(dòng)機極數的影響,因此易于設計多極電動(dòng)機,從而可以制造需要由變速箱驅動(dòng)的傳統負載電動(dòng)機變成永磁同步電機,電機驅動(dòng)的直接驅動(dòng)系統省去了變速箱,提高了傳動(dòng)效率。
二、高功率因數:永磁同步電機的功率因數可以在設計時(shí)進(jìn)行調整,甚至可以設計為1,與電動(dòng)機的極數無(wú)關(guān),但是,由于其自身的勵磁特性,異步電機會(huì )隨著(zhù)極數的增加而增加,不可避免地會(huì )導致功率因數的降低,例如8極電機,其功率因數通常為0.85左右,高功率因數的電機具有以下優(yōu)點(diǎn):
1、高功率因數,低電機電流,降低電機定子銅耗,更節能
2、功率因數高,電動(dòng)機的功率容量可以降低,開(kāi)關(guān),電纜等其他輔助設施可以較小,相應的成本較低
3、永磁同步電機的功率因數不受電動(dòng)機極數的影響,如果電動(dòng)機支撐系統允許,則可以將電動(dòng)機的極數設計為更多,相應的電動(dòng)機體積較小,并且電動(dòng)機的直接材料成本較低。
三、結構簡(jiǎn)單靈活:由于永磁同步電機的參數不受電動(dòng)機極數的影響,便于實(shí)現電動(dòng)機直接驅動(dòng)負載,省去噪音大、故障率高的變速箱。