永磁同步電機相比交流異步電機的優(yōu)勢有哪些?

　　同步電機為了實現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)換，需要有一個直流磁場。而產(chǎn)生這個磁場的直流電流，稱為發(fā)電機的勵磁電流。

　　交流異步電動機是一種將電能轉(zhuǎn)化為機械能的電力拖動裝置。它主要由定子、轉(zhuǎn)子和它們之間的氣隙構(gòu)成。

　　但永磁同步電機與交流異步電機是不盡相同的。下面為大家介紹下永磁同步電機相比交流異步電機的優(yōu)勢。

　　1、效率高、更加省電：

　　a、由于永磁同步電機的磁場是由永磁體產(chǎn)生的，從而避免通過勵磁電流來產(chǎn)生磁場而導致的勵磁損耗(銅耗);

　　b、永磁同步電機的外特性效率曲線相比異步電機，其在輕載時效率值要高很多，這是永磁同步電機在節(jié)能方面，相比異步電機最大的一個優(yōu)勢。因為通常電機在驅(qū)動負載時，很少情況是在滿功率運行，這是因為：一方面用戶在電機選型時，一般是依據(jù)負載的極限工況來確定電機功率，而極限工況出現(xiàn)的機會是很少的，同時，為防止在異常工況時燒損電機，用戶也會進一步給電機的功率留裕量;另一方面，設(shè)計者在設(shè)計電機時，為保證電機的可靠性，通常會在用戶要求的功率基礎(chǔ)上，進一步留一定的功率裕量，這樣導致在實際運行的電機90%以上是工作在額定功率的70%以下，特別是在驅(qū)動風機或泵類負載，這樣就導致電機通常工作在輕載區(qū)。對異步電機來講，其在輕載時效率很低，而永磁同步電機在輕載區(qū)，仍能保持較高的效率，其效率要高于異步電機20%以上。

　　c、由于永磁同步電機功率因數(shù)高，這樣相比異步電機其電機電流更小，相應(yīng)地電機的定子銅耗更小，效率也更高。

　　d、系統(tǒng)效率高：永磁電機參數(shù)，特別是功率因數(shù)，不受電機極數(shù)的影響，因此便于設(shè)計成多極電機(如可以100極以上)，這樣對于傳統(tǒng)需要通過減速箱來驅(qū)動負載電機，可以做成直接用永磁同步電機驅(qū)動的直驅(qū)系統(tǒng)，從而省去了減速箱，提高了傳動效率。

　　2、功率因數(shù)高：

　　由于永磁同步電機在設(shè)計時，其功率因數(shù)可以調(diào)節(jié)，甚至可以設(shè)計成功率因數(shù)等于1，且與電機極數(shù)無關(guān)。而異步電機隨著極數(shù)的增加，由于異步電機本身的勵磁特點，必然導致功率因數(shù)越來越低，如極數(shù)為8極電機，其功率因數(shù)通常為0.85左右，極數(shù)越多，相應(yīng)功率因數(shù)越低。即使是功率因數(shù)最高的2極電機，其功率因數(shù)也難以達到0.95。電機的功率因數(shù)高有以下幾個好.

　　處：

　　a、功率因數(shù)高，電機電流小，電機定子銅耗降低，更節(jié)能;

　　b、功率因數(shù)高，電機配套的電源，如逆變器，變壓器等，容量可以更低，同時其他輔助配套設(shè)施如開關(guān)，電纜等規(guī)格可以更小，相應(yīng)系統(tǒng)成本更低。

　　c、由于永磁同步電機功率因數(shù)高低不受電機極數(shù)的限制，在電機配套系統(tǒng)允許的情況下，可以將電機的極數(shù)設(shè)計的更高，相應(yīng)電機的體積可以做得更小，電機的直接材料成本更低。

　　3、電機結(jié)構(gòu)簡單靈活：

　　a、由于異步電機轉(zhuǎn)子上需要安裝導條、端環(huán)或轉(zhuǎn)子繞組，大大限制了異步電機結(jié)構(gòu)的靈活性，而永磁同步電機轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)設(shè)計更為靈活，如對鐵路牽引電機，可以將電機轉(zhuǎn)子的磁鋼可直接安裝在機車輪對的轉(zhuǎn)軸上，從而省去了減速齒輪箱，結(jié)構(gòu)大為簡化;又如永磁風力發(fā)電機，電機做成外轉(zhuǎn)子直驅(qū)結(jié)構(gòu)，電機的轉(zhuǎn)子與葉輪做成一個整體，隨葉輪一起轉(zhuǎn)動，而定子固定在支撐塔上。

　　b、由于永磁同步變頻調(diào)速電機參數(shù)不受電機極數(shù)的限制，便于實現(xiàn)電機直接驅(qū)動負載，省去噪音大，故障率高的減速箱，增加了機械傳動系統(tǒng)設(shè)計的靈活性。

　　4、可靠性高：

　　從電機本體來對比，永磁同步變頻調(diào)速電機與異步電機的可靠性相當，但由于永磁同步電機結(jié)構(gòu)的靈活性，便于實現(xiàn)直接驅(qū)動負載，省去可靠性不高的減速箱;在某些負載條件下甚至可以將電機設(shè)計在其驅(qū)動裝置的內(nèi)部，如風力發(fā)電直驅(qū)裝置，石油鉆機的絞車驅(qū)動裝置，從而可以省去傳統(tǒng)電機故障率高的軸承：大大提高了傳動系統(tǒng)的可靠性。

　　5、體積小，功率密度大：

　　永磁同步變頻調(diào)速電機體積小，功率密度大的優(yōu)勢，集中體現(xiàn)在驅(qū)動低速大扭矩的負載時，一個是電機的極數(shù)的增多，電機體積可以縮小。還有就是：電機效率的增高，相應(yīng)地損耗降低，電機溫升減小，則在采用相同絕緣等級的情況下，電機的體積可以設(shè)計的更小;電機結(jié)構(gòu)的靈活性，可以省去電機內(nèi)許多無效部分，如繞組端部，轉(zhuǎn)子端環(huán)等，相應(yīng)體積可以更小

　　6、起動力矩大、噪音小、溫升低 ：

　　a、永磁同步電機在低頻的時候仍能保持良好的工作狀態(tài)，低頻時的輸出力矩較異步電機大，運行時的噪音小;

　　b、轉(zhuǎn)子無電阻損耗，定子繞組幾乎不存在無功電流，因而電機溫升低，同體積、同重量的永磁電機功率可提高30%左右;同功率容量的永磁電機體積、重量、所用材料可減少30%。

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