Каковы основные аспекты превосходной производительности двигателей с постоянными магнитами? Нет ли недостатков?
По сравнению с обычными трехфазными асинхронными двигателями синхронные двигатели с постоянными магнитами имеют преимущества: высокий пусковой момент, короткое время пуска и высокая перегрузочная способность.
Они могут уменьшить установленную мощность приводных двигателей оборудования в соответствии с фактической мощностью вала, экономя энергию и одновременно сокращая инвестиции в основной капитал.
Условно говоря, синхронные двигатели с постоянными магнитами просты в управлении, скорость которых определяется только частотой.
Они работают плавно и надежно, не подвергаясь влиянию нагрузки или колебаний напряжения.
Благодаря строгой синхронизации скорости синхронного двигателя с постоянными магнитами он имеет хорошие динамические характеристики и больше подходит для управления переменной частотой.
Преимущества синхронных двигателей с постоянными магнитами заключаются в их низких потерях и повышении температуры, а также в высоком коэффициенте мощности и эффективности.
Это именно то, что люди преследуют с точки зрения производительности двигателя, что определяет статус применения двигателей с постоянными магнитами на рынке.
Почему двигатели с постоянными магнитами имеют низкие потери и низкий нагрев?
Поскольку магнитное поле синхронного двигателя с постоянными магнитами создается постоянным магнитом, он позволяет избежать потерь возбуждения, вызванных генерацией магнитного поля посредством тока возбуждения, которые мы называем потерями в меди.
Когда двигатель работает, ток в роторе отсутствует, что значительно снижает повышение температуры двигателя.
По неполной статистике, при аналогичных условиях нагрузки повышение температуры может снизиться примерно на 20К.
Высокий коэффициент мощности и высокая эффективность синхронного двигателя с постоянными магнитами.
По сравнению с асинхронными двигателями, синхронные двигатели с постоянными магнитами имеют гораздо более высокие значения КПД при небольших нагрузках.
Они имеют широкий диапазон эффективности работы, а их КПД превышает 90% в диапазоне нагрузки от 25% до 120%.
Номинальный КПД синхронных двигателей с постоянными магнитами может соответствовать требованиям энергоэффективности уровня 1 действующих национальных стандартов, что является их самым большим преимуществом по сравнению с асинхронными двигателями с точки зрения энергосбережения.
В реальной эксплуатации двигатели редко работают на полную мощность при движении нагрузки.
Причин этому несколько: с одной стороны, при выборе двигателя конструкторы обычно определяют мощность двигателя исходя из экстремальных условий эксплуатации нагрузки. Однако такие экстремальные условия случаются очень редко. Дополнительно, чтобы предотвратить перегорание двигателя в нештатных условиях, при проектировании проектировщики также предусматривают дополнительный запас мощности двигателя.
С другой стороны, производители двигателей обычно оставляют определенный запас мощности сверх того, что требуется пользователям, чтобы обеспечить надежность. В результате на практике большинство работающих двигателей работают с мощностью ниже 70% от своей номинальной мощности, особенно при работе вентиляторов или насосов, где они обычно работают в регионах с небольшой нагрузкой.
У асинхронных двигателей КПД при небольших нагрузках очень низок; однако синхронные двигатели с постоянными магнитами могут сохранять высокий КПД даже в условиях небольшой нагрузки.
Синхронные двигатели с постоянными магнитами имеют высокий коэффициент мощности, который не зависит от номинала двигателя. При работе с полной нагрузкой коэффициент мощности двигателя близок к 1. По сравнению с асинхронными двигателями это приводит к меньшим токам двигателя и меньшим потерям в меди статора, что приводит к более высокому КПД.
С другой стороны, по мере увеличения номинала асинхронных двигателей их коэффициент мощности снижается.
Кроме того, из-за высокого коэффициента мощности синхронных двигателей с постоянными магнитами теоретически можно снизить мощность сопутствующего источника питания (трансформатора), а также уменьшить характеристики сопутствующего распределительного устройства и кабелей.
Недостатки синхронных двигателей с постоянными магнитами
Синхронные двигатели с постоянными магнитами также имеют свои недостатки, такие как: пусковой ток синхронных двигателей с постоянными магнитами примерно в 9 раз превышает ток асинхронных двигателей; Синхронные двигатели с постоянными магнитами нельзя запустить понижением напряжения.
Поскольку при условии снижения напряжения питания его пусковой момент асинхронного двигателя снижается больше, чем у асинхронных двигателей, что вызовет затруднения при запуске.
Существуют значительные различия в характеристиках самозапуска и токе обратной связи во время короткого замыкания системы у разных производителей оборудования для синхронных двигателей с постоянными магнитами, и из-за сложности получения соответствующих данных применение синхронных двигателей с постоянными магнитами принесет некоторые неопределенные факторы. до уровня короткого замыкания и пуско-расчетной проверке энергосистем.