在動力系統(tǒng)的時候,經(jīng)常會聽到永磁同步電機(jī)和交流異步電機(jī)的說法,而在出現(xiàn)頻率上,永磁同步電機(jī)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(diǎn)呢?
永磁同步電機(jī) VS 交流異步電機(jī)
與交流異步電機(jī)相比,永磁同步電機(jī)具有以下優(yōu)點(diǎn):
一、高效率,可以從以下幾個方面進(jìn)行解釋
1、由于永磁同步電機(jī)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(jī)相比,永磁同步電機(jī)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(jī)相比,這是永磁同步電機(jī)在節(jié)能方面的最大優(yōu)勢。
通常,當(dāng)電動機(jī)驅(qū)動負(fù)載時,很少以全功率運(yùn)行,這是因?yàn)椋?
一方面,用戶通常在選擇電機(jī)時根據(jù)負(fù)載的極端工作條件確定電機(jī)功率,并且極端工作條件的機(jī)會很小,同時,為防止電機(jī)在異步條件下燒毀,用戶還將留有一定的電機(jī)功率余量;
另一方面,在設(shè)計者進(jìn)行電機(jī)設(shè)計時,為了保證電機(jī)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(shí)際運(yùn)行的電動機(jī)的工作功率低于額定功率的70%,特別是對于驅(qū)動風(fēng)機(jī)或泵的電機(jī)。這樣導(dǎo)致電動機(jī)通常在輕負(fù)載區(qū)域工作。
對于感應(yīng)電動機(jī),在輕負(fù)載下其效率非常低,而永磁同步電機(jī)在輕負(fù)載下仍可以保持高效率。
3、由于永磁同步電機(jī)的功率因數(shù)較高,因此其電流小于異步電機(jī)的電流,因此,電動機(jī)的定子銅損較小,效率較高。
4、系統(tǒng)效率高。永磁電機(jī)的參數(shù),尤其是功率因數(shù)不受電動機(jī)極數(shù)的影響,因此易于設(shè)計多極電動機(jī),從而可以制造需要由變速箱驅(qū)動的傳統(tǒng)負(fù)載電動機(jī)變成永磁同步電機(jī),電機(jī)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。
二、高功率因數(shù):永磁同步電機(jī)的功率因數(shù)可以在設(shè)計時進(jìn)行調(diào)整,甚至可以設(shè)計為1,與電動機(jī)的極數(shù)無關(guān),但是,由于其自身的勵磁特性,異步電機(jī)會隨著極數(shù)的增加而增加,不可避免地會導(dǎo)致功率因數(shù)的降低,例如8極電機(jī),其功率因數(shù)通常為0.85左右,高功率因數(shù)的電機(jī)具有以下優(yōu)點(diǎn):
1、高功率因數(shù),低電機(jī)電流,降低電機(jī)定子銅耗,更節(jié)能
2、功率因數(shù)高,電動機(jī)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(yīng)的成本較低
3、永磁同步電機(jī)的功率因數(shù)不受電動機(jī)極數(shù)的影響,如果電動機(jī)支撐系統(tǒng)允許,則可以將電動機(jī)的極數(shù)設(shè)計為更多,相應(yīng)的電動機(jī)體積較小,并且電動機(jī)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(jī)的參數(shù)不受電動機(jī)極數(shù)的影響,便于實(shí)現(xiàn)電動機(jī)直接驅(qū)動負(fù)載,省去噪音大、故障率高的變速箱。