与异步电机相比,永磁同步电机具有许多明显的优势。永磁同步电机具有功率因数高、驱动能力指标好、体积小、重量轻、温升低等特点,同时能更好地提高电网的品质因数,充分发挥充分发挥现有电网的容量,节省电网投资。
效率和功率因数比较
异步电动机在工作时,转子绕组从电网励磁吸收部分功率,从而消耗电网功率,这部分功率最终以电流在转子绕组中的热量消耗掉,损耗占约占电机总损耗的20-30%,直接导致电机效率的降低。转子励磁电流转换为定子绕组的感应电流,使流入定子绕组的电流滞后于电网电压,导致电机的功率因数降低。
另外,异步电动机在负载率(=P2/Pn)<50%时,其运行效率和运行功率因数显着下降,因此一般要求其运行在经济区,即负载率75%—— 100%。
永磁同步电机在转子中嵌入永磁体,由永磁体建立转子磁场,正常运行时,转子与定子磁场同步运行,转子中无感应电流,不存在转子电阻损耗,仅此一项即可提高电机效率4%~50%。同时,由于永磁同步电机转子中没有感应电流励磁,定子绕组可能是纯阻性负载,从而使电机的功率因数几乎为1。 永磁同步电机在负载率>20%,其运行效率和运行功率因数变化不大,且运行效率>80%。
启动扭矩
异步电机启动时,要求电机有足够大的启动转矩,但希望启动电流不要太大,以免在电网中产生过大的压降,影响所连接的其他电机和用电设备的正常运行到网格。另外,当启动电流过大时,电机本身会受到过大的电力冲击,如果频繁启动,则存在绕组过热的危险。因此,异步电动机的启动设计常常面临着两难的境地。
永磁同步电机也可以采用异步启动方式,由于永磁同步电机正常运行时转子绕组不起作用,在设计永磁电机时,可以使转子绕组完全满足要求。例如高启动扭矩,使异步电机的启动扭矩倍增1.8倍到2.5倍,甚至更大,更好的解决了常规动力设备的问题,有效解决了“大马拉小车”的现象t”在传统电力设备中。
手术温升
由于异步电动机工作时,转子绕组中流过电流,而这个电流完全以热能的形式消耗掉,因此在转子绕组中会产生大量的热量,使电动机的温度升高,从而严重影响电机的使用寿命。
对于永磁同步电机来说,由于永磁电机的效率高,转子绕组中没有电阻损耗,定子绕组中很少或几乎没有无功电流,因此电机温升较低。 ,更好的延长了电机的使用寿命。
对电网运行的影响
由于异步电动机的功率因数较低,电动机需要从电网吸收大量的无功电流,从而在电网、输变电设备和发电设备中产生大量的无功电流,从而使电网的品质因数下降,不仅加重了电网及输变电设备和发电设备的负荷,同时无功电流消耗了电网、输电和发电设备中的部分电能。变电设备和发电设备,导致效率低下影响电网。同时,无功电流消耗了电网、输变电设备和发电设备中的部分电能,导致电网效率降低,影响电能的有效利用。同样,由于异步电机的效率较低,为了满足输出功率的需求,需要从电网吸收更多的功率,从而进一步增加了电能的损耗,加重了电网的负荷。
而对于永磁同步电机来说,其转子无需感应电流励磁,电机功率因数也较高,这不仅提高了电网的品质因数,使电网不再需要安装无功补偿设备。而且,由于永磁同步电机的高效率,还节省了电网的电量
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发布时间:2023年12月11日