與普通的防爆電機(jī)機(jī)比,永磁同步電動(dòng)機(jī)具有高啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩、啟動(dòng)時(shí)間較短、高過(guò)載能力的優(yōu)點(diǎn),可以根據(jù)實(shí)際軸功率降低設(shè)備驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的裝機(jī)容量,節(jié)約能源的同時(shí)減少固定資產(chǎn)的投資。
相對(duì)而言,永磁同步電動(dòng)機(jī)控制方便,轉(zhuǎn)速只決定于頻率,運(yùn)行平穩(wěn)可靠,不隨負(fù)載及電壓的波動(dòng)而變化。鑒于永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)速嚴(yán)格同步的特點(diǎn),決定了電機(jī)動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能好的優(yōu)勢(shì),比較適合于變頻控制。
永磁同步電動(dòng)機(jī)的優(yōu)勢(shì)更在于其兩低兩高,即損耗和溫升低、功率因數(shù)和效率高,這也正是人們對(duì)于電機(jī)性能的追求,也就決定了永磁電機(jī)的市場(chǎng)應(yīng)用地位。
永磁電機(jī)為何損耗低、溫升低?
由于永磁同步電動(dòng)機(jī)的磁場(chǎng)是由永磁體產(chǎn)生的,從而避免通過(guò)勵(lì)磁電流來(lái)產(chǎn)生磁場(chǎng)而導(dǎo)致的勵(lì)磁損耗,即我們說(shuō)的銅損耗;電機(jī)運(yùn)行時(shí)轉(zhuǎn)子運(yùn)行無(wú)電流,顯著降低了電動(dòng)機(jī)溫升,據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),在相同負(fù)載條件下,溫升會(huì)低20K左右。
永磁同步電機(jī)的高功率因數(shù)和高效率
相比異步電動(dòng)機(jī),永磁同步電動(dòng)機(jī)在輕載時(shí)效率值要高很多,其高效運(yùn)行范圍寬,負(fù)載率在25%~120%范圍內(nèi)效率大于90%,永磁同步電動(dòng)機(jī)額定效率可達(dá)現(xiàn)行國(guó)標(biāo)的1級(jí)能效要求,這是其在節(jié)能方面,相比異步電動(dòng)機(jī)大的一個(gè)優(yōu)勢(shì)。
實(shí)際運(yùn)行中,電動(dòng)機(jī)在驅(qū)動(dòng)負(fù)載時(shí)很少以滿功率運(yùn)行。其原因是:一方面,設(shè)計(jì)人員在電動(dòng)機(jī)選型時(shí),一般是依據(jù)負(fù)載的極限工況來(lái)確定電動(dòng)機(jī)功率,而極限工況出現(xiàn)的機(jī)會(huì)是很少的,同時(shí),為防止在異常工況時(shí)燒損電動(dòng)機(jī),設(shè)計(jì)時(shí)也會(huì)進(jìn)一步給電動(dòng)機(jī)的功率留裕量;另一方面,電動(dòng)機(jī)制造商為保證電動(dòng)機(jī)的可靠性,通常會(huì)在用戶要求的功率基礎(chǔ)上,進(jìn)一步留一定的功率裕量。這樣就導(dǎo)致實(shí)際運(yùn)行的電動(dòng)機(jī),大多數(shù)工作在額定功率的70%以下,特別是驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)或泵類負(fù)載,電動(dòng)機(jī)通常工作在輕載區(qū)。對(duì)異步電動(dòng)機(jī)來(lái)講,其輕載效率很低,而永磁同步電動(dòng)機(jī)在輕載區(qū),仍能保持較高的效率。
永磁同步電動(dòng)機(jī)功率因數(shù)高,且與電動(dòng)機(jī)級(jí)數(shù)無(wú)關(guān),電動(dòng)機(jī)滿負(fù)載時(shí)功率因數(shù)接近1,這樣相比異步電動(dòng)機(jī),其電動(dòng)機(jī)電流更小,相應(yīng)地電動(dòng)機(jī)的定子銅耗更小,效率也更高。而異步電動(dòng)機(jī)隨著電動(dòng)機(jī)級(jí)數(shù)的增加,功率因數(shù)越來(lái)越低。而且,因?yàn)橛来磐诫妱?dòng)機(jī)功率因數(shù)高,電動(dòng)機(jī)配套的電源(變壓器)容量理論上是可以降低,同時(shí)可以降低配套的開(kāi)關(guān)設(shè)備和電纜等規(guī)格。
永磁同步電機(jī)之劣勢(shì)
永磁同步電機(jī)也有其劣勢(shì),比如:永磁同步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電流倍數(shù)約為9倍,較異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電流大;永磁同步電動(dòng)機(jī)不能采用降壓?jiǎn)?dòng)方式。因?yàn)樵诮祲汗╇姉l件下,其異步啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩下降比異步電動(dòng)機(jī)大,會(huì)造成啟動(dòng)困難。對(duì)于永磁同步電動(dòng)機(jī)的自啟動(dòng)特性和系統(tǒng)短路時(shí)的反饋電流,不同設(shè)備制造廠的參數(shù)差別較大,且由于相關(guān)數(shù)據(jù)獲取較難,永磁同步電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用,會(huì)對(duì)用電系統(tǒng)的短路水平和啟動(dòng)計(jì)算校驗(yàn)帶來(lái)一些不確定的因素。