與普通的防爆電機機比,永磁同步電動(dòng)機具有高啟動(dòng)轉矩、啟動(dòng)時(shí)間較短、高過(guò)載能力的優(yōu)點(diǎn),可以根據實(shí)際軸功率降低設備驅動(dòng)電動(dòng)機的裝機容量,節約能源的同時(shí)減少固定資產(chǎn)的投資。
相對而言,永磁同步電動(dòng)機控制方便,轉速只決定于頻率,運行平穩可靠,不隨負載及電壓的波動(dòng)而變化。鑒于永磁同步電機轉速?lài)栏裢降奶攸c(diǎn),決定了電機動(dòng)態(tài)響應性能好的優(yōu)勢,比較適合于變頻控制。
永磁同步電動(dòng)機的優(yōu)勢更在于其兩低兩高,即損耗和溫升低、功率因數和效率高,這也正是人們對于電機性能的追求,也就決定了永磁電機的市場(chǎng)應用地位。
永磁電機為何損耗低、溫升低?
由于永磁同步電動(dòng)機的磁場(chǎng)是由永磁體產(chǎn)生的,從而避免通過(guò)勵磁電流來(lái)產(chǎn)生磁場(chǎng)而導致的勵磁損耗,即我們說(shuō)的銅損耗;電機運行時(shí)轉子運行無(wú)電流,顯著(zhù)降低了電動(dòng)機溫升,據不完全統計,在相同負載條件下,溫升會(huì )低20K左右。
永磁同步電機的高功率因數和高效率
相比異步電動(dòng)機,永磁同步電動(dòng)機在輕載時(shí)效率值要高很多,其高效運行范圍寬,負載率在25%~120%范圍內效率大于90%,永磁同步電動(dòng)機額定效率可達現行國標的1級能效要求,這是其在節能方面,相比異步電動(dòng)機大的一個(gè)優(yōu)勢。
實(shí)際運行中,電動(dòng)機在驅動(dòng)負載時(shí)很少以滿(mǎn)功率運行。其原因是:一方面,設計人員在電動(dòng)機選型時(shí),一般是依據負載的極限工況來(lái)確定電動(dòng)機功率,而極限工況出現的機會(huì )是很少的,同時(shí),為防止在異常工況時(shí)燒損電動(dòng)機,設計時(shí)也會(huì )進(jìn)一步給電動(dòng)機的功率留裕量;另一方面,電動(dòng)機制造商為保證電動(dòng)機的可靠性,通常會(huì )在用戶(hù)要求的功率基礎上,進(jìn)一步留一定的功率裕量。這樣就導致實(shí)際運行的電動(dòng)機,大多數工作在額定功率的70%以下,特別是驅動(dòng)風(fēng)機或泵類(lèi)負載,電動(dòng)機通常工作在輕載區。對異步電動(dòng)機來(lái)講,其輕載效率很低,而永磁同步電動(dòng)機在輕載區,仍能保持較高的效率。
永磁同步電動(dòng)機功率因數高,且與電動(dòng)機級數無(wú)關(guān),電動(dòng)機滿(mǎn)負載時(shí)功率因數接近1,這樣相比異步電動(dòng)機,其電動(dòng)機電流更小,相應地電動(dòng)機的定子銅耗更小,效率也更高。而異步電動(dòng)機隨著(zhù)電動(dòng)機級數的增加,功率因數越來(lái)越低。而且,因為永磁同步電動(dòng)機功率因數高,電動(dòng)機配套的電源(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)設備和電纜等規格。
永磁同步電機之劣勢
永磁同步電機也有其劣勢,比如:永磁同步電動(dòng)機的啟動(dòng)電流倍數約為9倍,較異步電動(dòng)機的啟動(dòng)電流大;永磁同步電動(dòng)機不能采用降壓?jiǎn)?dòng)方式。因為在降壓供電條件下,其異步啟動(dòng)轉矩下降比異步電動(dòng)機大,會(huì )造成啟動(dòng)困難。對于永磁同步電動(dòng)機的自啟動(dòng)特性和系統短路時(shí)的反饋電流,不同設備制造廠(chǎng)的參數差別較大,且由于相關(guān)數據獲取較難,永磁同步電動(dòng)機的應用,會(huì )對用電系統的短路水平和啟動(dòng)計算校驗帶來(lái)一些不確定的因素。