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新闻资讯上海电机 > 电机知识

关于永磁同步电机的特点和应用

时间:2020/1/3 点击数:180

    目前节能改造中,很多企业考虑使用永磁电机,准确的讲,应该叫异步起动同步运转的永磁电机。这种电机,使用中可以同尺寸代替原来的Y,Y2,Y3等电机。减少了更换过程的麻烦。与普通电机相比,永磁电机有其自己的特点。

  1、转速恒定,为同步转速。转速较普通电机稍高,比如普通电机4极转速为1400n/min多转,永磁同步电机转速就是1500n/min。其他转速电机,大致如此。

  2、功率因数高。永磁电机在正常运转时,转子转速和定子磁场转速一致,转子鼠笼条上没有电流,定子上感应电流减小,因此功率因数高。可以通过合理的设计,可使其工作在滞后功率因数、单位功率因数和超前功率因数。一般滞后功率因数都可以达到和超过0.95,大量使用永磁电机,可以省去无功功率补偿器等设备。

  3、效率高,特别是运行效率高。永磁电机正常运转时,由于转子上有永磁体--钕铁硼磁钢,靠永磁体的磁场就可以保证电机的正常运转,因此转子鼠笼条没有电流,也就没有绕组损耗。转子铁耗也没有,因此效率较普通电机高的多。目前,永磁同步电机一般设计很容易达到GB/T18613-2012版规定的2级能效,甚至达到1级指标;而普通电机,设计达到相应的性能就比较麻烦,这在小功率电机中表现的尤为明显。

  4、具有较宽的经济运行范围。普通电机的经济运行范围一般为额定负载的60~100%,低于60%的负载时,电机的效率和功率因数曲线下降很快,运行效率和功率因数很低。而永磁电机的经济运行范围远比普通电机宽,不仅在额定负载时效率很高,而且在25~120%额定负载的范围内都有较高的效率,效率曲线比较平滑,变化不大。电机效率基本不低于额定效率的80%。而普通电机在35%额定负载附近效率迅速下降,能低至30~40%。永磁电机在25%的负载时,功率因数也可以达到0.9以上,越轻载功率因数越高;而普通电机从额定负载时的0.85左右迅速下降到0.5以下。

  5、体积小,重量轻。由于永磁电机转子上应用了稀土永磁材料,损耗低,效率和功率因数高,达到同样的功率,在保证效率和功率因数的基础上,体积可以做的比普通电机小,重量可以轻。这在一些要求小机座号,做大功率的场合,具有普通电机不可比拟的优势。

  6、堵转转矩倍数高。普通电机堵转转矩倍数一般是额定转矩1.6~2.3倍,而永磁电机的堵转转矩一般可达2.4倍以上,有些规格甚至可达到3.5倍以上。有些场合称异步起动永磁电机为“高效高起动转矩永磁同步电机”,在一些设备上如石油抽油机,此性能发挥了不错的效果。原来采用普通电机的设备,起动转矩要求高的情况下,很多采用高滑差电机,但效率很低;再者就是增大容量,以增大起动转矩,但实际运行时,负载率很低,效率和功率因数都很低,造成设施和能源的浪费。而使用永磁电机,达到同样的转矩,就可以适当的减小电机容量,永磁电机功率因数和效率都较高,节能效果就很明显。

  7、可以实现低速高效率。普通电机10极以上的电机很少,不是技术上达不到,而是转速越低,效率做不高,而且机座号做的很大,功率很小,这在以前被认为划不来的事。而永磁电机可以把极数做的很高,异步起动永磁电机有24极的,甚至32极。转速做的很低,可以对一些设备采用直驱,省去减速设施,从节能的角度来讲,这样可以提高效率。而且永磁电机因为转子损耗小,虽然极数高,效率也可以做的很高,节能前景很好。

  8、永磁电机成本高,加工工艺复杂。由于使用了高性能的稀土永磁材料钕铁硼,所以制造成本较高。永磁体放置在转子内部,设计和安装工艺复杂,也增加了制造成本。

  9、永磁电机的起动有自己的特点。永磁电机不可以采用如星三角等降压起动方式,因为普通永磁电机在电压降低到330V时,起动困难,转子抖动厉害。小功率的永磁电机一般采用直接起动的方式。大功率的永磁电机,在变压器容量足够大的情况下,而且对设备机械冲击要求不严的情况下也可以直接起动。否则,建议采用变频器驱动的软起动方式。关于纯软启动器对永磁电机的起动,目前正在研究中。


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