与交流异步电机相比 永磁同步电机有哪些优点?

在动力系统的时候,经常会听到永磁同步电机和交流异步电机的说法,而在出现频率上,永磁同步电机占据着绝大多数。它们之间到底有什么区别,又分别拥有哪些优缺点呢?

永磁同步电机 VS 交流异步电机

与交流异步电机相比,永磁同步电机具有以下优点:

一、高效率,可以从以下几个方面进行解释

1、由于永磁同步电机的磁场是由永磁体产生的,因此避免了由励磁电流产生的磁场引起的励磁损耗。

2、与异步电机相比,永磁同步电机的外部特性效率曲线在轻载时具有更高的效率值,与异步电机相比,这是永磁同步电机在节能方面的最大优势。

通常,当电动机驱动负载时,很少以全功率运行,这是因为:

一方面,用户通常在选择电机时根据负载的极端工作条件确定电机功率,并且极端工作条件的机会很小,同时,为防止电机在异步条件下烧毁,用户还将留有一定的电机功率余量;

另一方面,在设计者进行电机设计时,为了保证电机的可靠性,用户通常需要的功率为在此基础上还留有一定的功率余量,因此90%以上实际运行的电动机的工作功率低于额定功率的70%,特别是对于驱动风机或泵的电机。这样导致电动机通常在轻负载区域工作。

对于感应电动机,在轻负载下其效率非常低,而永磁同步电机在轻负载下仍可以保持高效率。

3、由于永磁同步电机的功率因数较高,因此其电流小于异步电机的电流,因此,电动机的定子铜损较小,效率较高。

4、系统效率高。永磁电机的参数,尤其是功率因数不受电动机极数的影响,因此易于设计多极电动机,从而可以制造需要由变速箱驱动的传统负载电动机变成永磁同步电机,电机驱动的直接驱动系统省去了变速箱,提高了传动效率。

二、高功率因数:永磁同步电机的功率因数可以在设计时进行调整,甚至可以设计为1,与电动机的极数无关,但是,由于其自身的励磁特性,异步电机会随着极数的增加而增加,不可避免地会导致功率因数的降低,例如8极电机,其功率因数通常为0.85左右,高功率因数的电机具有以下优点:

1、高功率因数,低电机电流,降低电机定子铜耗,更节能

2、功率因数高,电动机的功率容量可以降低,开关,电缆等其他辅助设施可以较小,相应的成本较低

3、永磁同步电机的功率因数不受电动机极数的影响,如果电动机支撑系统允许,则可以将电动机的极数设计为更多,相应的电动机体积较小,并且电动机的直接材料成本较低。

三、结构简单灵活:由于永磁同步电机的参数不受电动机极数的影响,便于实现电动机直接驱动负载,省去噪音大、故障率高的变速箱。

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