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产品知识丨永磁同步电机到底有什么优点
2023-08-18发表
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本节内容:电机使用中的主要问题、永磁同步伺服电机的优点




一、电机使用中的主要问题


电机的功率损耗的概念


1、电机的能量转换效率:

电动机工作原理将输入电能先转换为磁能,再转换为机械能输出。能量转换过程中,电动机自身会产生电路损耗、磁路损耗、

机械损耗以及杂散损耗,并以热能形式从电机散发出去。


2、电机的功率因素:

交流异步电动机工作时,先要通过定子输入电流产生的磁场对转子进行励磁,转子才能产生感生电流及转子磁场,与定子磁场

相互作用产生转矩。这部分励磁电流是不作功的,称为无功电流,但无功电流也会产生线损、发热。励磁电流的损耗,就是电

机功率因素损耗。




电机使用存在的问题


1、高能耗电机:

目前大量使用的高能耗电机,电机的效率很低,大量的电能损耗通过电机发热浪费掉电机的发热又使车间的环境温度升高。


2、大马拉小车:

为了追求高起动转矩,片面地加大电机的功率。交流异步电动机70%-100%的负载时效率较高。负载率下降时,电机的效率

急速下降,同时功率因素降低。





电机选型


电机节能改造或新定制设备,电机选型应避免上述问题:


1、选用高能效电机

选择一级能效或二级能效电机,淘汰三级(含)能效以下电机已逐步强制淘汰。考虑到企业节能的需求和国家引导方向,应首选一

级能效电机。


2、合理选择电机的功率

可先进行现场测试,取得测试报告后再选型。


3、合理的控制模式

淘汰高能耗的自耦降压起动、星/三角降压起动、串联电阻起动等控制模式。选用变频起动控制模式,以消除起动时对电网的浪涌冲

击、机械冲击。








二、永磁同步电机的优点



同步电机的概念


1、三相永磁同步电机转子由稀土永磁材料做成;

2、永磁同步电机转子本身能产生固定方向的磁场;

3、交流电定子旋转磁场“拖着”转子磁场(转子)转动;


因此工作时转子的转速一定等于同步转速,也因此叫做同步电机。





同步电机的优点


1、效率高:

(a) 由于磁路系统的小型化,绕组亦趋小,从而减少了电机的铜损和铁损,效率提高;

(b) 在转子上嵌人稀土永磁材料后,在正常工作时转子与定子磁场同步运行,转子绕组无感生电流,不存在转子电阻和磁滞损耗;

(c) 定子电流中无励磁电流分量,功率因数高,定子电流小,定子侧铜损下降,提高了电机效率。


2、功率因数高:

(a) 稀土永磁电机转子中无感应电流励磁,定子绕组呈现阻性负载,电机的功率因数近于1;

(b) 减小了定子电流,进一步提高了电机的效率。同时功率因数的提高,提高了电网的品质因数,减少了输变电线路的损耗,输变

电容量也可降低,节省电网投资。


3、起动力矩大:

(a) 在需要大启动转矩的设备(如某倍捻机)中,可以用较小容量的稀土永磁电机替代较大容量y系列电机;

(b) 如用18.5kw 永磁电机代替 22kw 的y系列电机,节省了设备的投入费用,提高了系统的运行效能。


4、温升低:

转子绕组中不存在铜损,定子绕组中几乎不存在无功电流,这样电机温升低。

(a) 异步电动机在低负载率 (即不在额定点运行)的情况下,效率和功率因数下降严重;

(b) 永磁电动机的效率在较大的负载变化范围平坦变化保持高效率,节能效果突出。尤其对启动负载大、运行负载小的电机,节能

效果更好。

(c) y系列电机在 60%的负荷下工作时,效率下降15%,功率因数下降30%,力能指标下降40%。永磁电机的效率和功率因数下降甚

微,当电机只有20%负荷时,其力能指标仍为满负荷的 80%以上。




相信通过本文,大家对永磁同步电机有了更深的了解。


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