永磁电机的优良性能主要体现在哪些方面?难道就没有缺点吗?
与普通三相异步电动机相比,永磁同步电动机具有启动转矩大、启动时间短、过载能力高等优点。
可根据实际轴功率减少设备驱动电机的装机容量,节约能源的同时,减少固定资产投资。
相对而言,永磁同步电机易于控制,转速仅由频率决定。
它们运行平稳可靠,不受负载或电压波动的影响。
由于永磁同步电机的转速同步严格,因此具有良好的动态响应性能,更适合变频控制。
永磁同步电机的优点在于损耗低、温升低、功率因数高、效率高。
这正是人们对于电机性能的追求,决定了永磁电机的市场应用地位。
为什么永磁电机损耗低、温升低?
由于永磁同步电机的磁场是由永磁体产生的,因此避免了通过励磁电流产生磁场而产生的励磁损耗,也就是我们所说的铜损。
电机运行时,转子中没有电流流过,显着降低电机温升。
据不完全统计,在相似负载条件下,温升可降低20K左右。
永磁同步电机功率因数高、效率高。
与异步电机相比,永磁同步电机在轻负载下具有更高的效率值。
它们具有较宽的高效运行范围,在25%至120%的负载范围内效率大于90%。
永磁同步电机的额定效率可以满足现行国家标准1级能效要求,这是其相比异步电机在节能方面的最大优势。
在实际运行中,电机驱动负载时很少会全功率运行。
造成这种情况的原因有几个:一方面,设计者在电机选型时,一般根据负载的极端工况来确定电机功率。然而,这些极端情况很少发生。另外,为了防止异常情况下电机烧毁,设计者在设计时还为电机提供了额外的功率裕度。
另一方面,电机制造商为了保证可靠性,通常会在用户要求的范围之外留有一定的功率余量。因此,大多数运行电机在实践中工作时的额定功率输出低于 70%,特别是在驱动通常在轻负载区域运行的风扇或泵负载时。
对于异步电机来说,轻载时其效率很低;然而,永磁同步电机即使在轻载条件下仍能保持高效率。
永磁同步电机具有高功率因数,与电机额定值无关。满载运行时,电机的功率因数接近1。与异步电机相比,电机电流更小,定子铜损更低,效率更高。
另一方面,随着异步电机额定值的增加,其功率因数降低。
此外,由于永磁同步电机的高功率因数,理论上可以减少配套电源(变压器)的容量,并降低相关开关设备和电缆的规格。
永磁同步电机的缺点
永磁同步电机也有其缺点,如:永磁同步电机的启动电流约为异步电机的9倍;永磁同步电机不能通过降压启动。
因为在降压电源的情况下,其异步起动转矩比异步电动机下降幅度更大,会造成起动困难。
不同设备制造商的永磁同步电机的自启动特性和系统短路时的反馈电流存在显着差异,且由于相关数据难以获取,永磁同步电机的应用会带来一些不确定因素电力系统的短路电平和启动计算验证。