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永磁同步电机优势有哪些?

2022-04-23 09:49:55来源:

随着节能对各行各业都非常重要,尤其是在电机行业,如果使用不节能的电机,会浪费大量的电能,增加用户的成本。如果使用节能电机,可以想象永磁电机的节能得到了一致的认可,其节能率可以达到20%-40%左右。今天,湖南中资小编将从七个方面简要介绍永磁同步电机的优点。

中国是一个永磁材料丰富的国家,特别是稀土永磁材料钕铁硼资源在中国非常丰富。稀土矿的储存量约为世界其他国家的四倍,被称为稀土王国。稀土永磁材料和稀土永磁电机的科研水平已达到国际先进水平。因此,永磁同步电机在中国具有良好的应用前景。

一,效率高

永磁材料嵌入转子后,转子与定子磁场同步运行,转子绕组无感应电流,无转子电阻和磁滞损耗,提高了电机效率。

二、功率因数高。

永磁同步电机转子中没有感应电流励磁。定子绕组呈阳性负载。电机的功率因数接近1,降低了定子电流,提高了电机的效率。同时,功率因数的提高提高了电网质量因数,减少了输变电线路的损耗。还可以降低输变电容量,节省电网投资。

三、起动转矩大。

在需要大起动转矩的设备(如油田抽油电机)中,可以用较小容量的永磁电机代替较大容量的y系列电机。如果37kw永磁问步电机取代45kw-55kwy系列电机,可以更好地解决“大马拉车”现象,节省设备投资成本,提高系统运行效率。

四、力能指标好。

y系列电机在60%负荷下工作时,效率下降15%,功率因数下降30%,力能指标下降40%,永磁同步电机的效率和功率因数下降其微。当电机只有20%负荷时,其力能指标仍在80%以上。

五,温升低

转子绕组中没有电阳损耗,定子绕组中几乎没有无功电流,因此电机温度升高。

六、体积小、重量轻、耗材少。

永磁同步电机体积、重量相同,所用材料可减少30%左右。

七、可大气隙化。

易于形成新型磁路。电枢反应小,抗过载能力强。

风机向更高效方向发展,需要更高效率风机电机。开发风机用永磁同步电机、风机用自启动永磁电机势在必行。该两种电机各有优势,要根据不同的场景进行匹配。风机专用永磁同步电机效率高、功率因数高、可调速、带保护,具备现场和远程控制的优势。风机用自启动永磁电机效率符合ie4能效,功率因数接近1,在定速运行的风机领域具有性能优势。

作为和同步磁阻电机最常比较的机型,永磁同步电机在成本和加工工艺上肯定不如同步磁阻电机工艺有优势。可以说同步磁阻电机的成本是远低于任何一类永磁同步电机的。

总的来说,永磁同步电机对比感应电机,它们各自都具有明显的优势。不过,目前纯电动车的续航里程势必是一项及其重要的指标,永磁同步电机的高效率能更好地提高续航里程。而且高耐热性、高磁性能钕铁硼永磁体的成功开发以及电力电子元件的进一步发展和改进,使稀土永磁同步电机的发展进一步完善。但就现在的发展趋势看,永磁同步电机似乎前景更好。

实际上,两种类型的电机各有所长各有所短,并不代表着交流异步电机就要比永磁同步电机更为先进。永磁模块的成本较高,不过制作永磁的原材料稀土,在国内的储量较为丰富,在一定程度上也降低了国产永磁同步电机的制造成本。国家政策推动新能源车发展造就的“天时”,本土资源优势造就的“地利”,国内消费者对大空间、低能耗的需求造就的“人和”,三大关键因素促使大多国内车企选择永磁同步电机。

永磁同步电机最大的优势在于拥有非常高的功率密度和扭矩密度,而且能耗更低。在同样的重量和体积下,永磁同步电机能输出更高的功率和扭矩。同理,在相同的功率和扭矩情况下,采用永磁同步电机就可以获得最小的重量和体积,为另一个极为重要的部件“动力电池”留出足够的空间和质量。而缺点便是电机所需的永磁材料价格高居不下,从而提高电机甚至整车的制造成本。

交流异步电机的优缺点刚好与永磁同步电机相反,前者的优势在于制造电机无需价格昂贵的永磁材料,因此成本更为低廉,而且工艺简单、运行可靠、维修方便,能够在复杂的工作环境中工作,也对周围工作温度的大幅度变化有比较强的适应能力。缺点则是在同样的功率和扭矩下,异步电机所需要的体积和重量要远大于永磁同步电机,同时能耗也相对更高。