永磁同步電動機(jī)由定子和轉(zhuǎn)子組成,定子與異步電動機(jī)相同,由三相繞組和定子鐵心組成。轉(zhuǎn)子上安裝有預(yù)先磁化(充磁)過的永磁體,不需要外加能量就能在其周圍空間建立磁場,既簡化電機(jī)結(jié)構(gòu),又節(jié)約能量。本文從永磁同步電動機(jī)的特點(diǎn)出發(fā),結(jié)合實(shí)際運(yùn)用來闡述推廣永磁同步電動機(jī)的綜合效益。
永磁同步電機(jī)的突出優(yōu)點(diǎn)
(1) 由于轉(zhuǎn)子采用永磁體制成,因此磁通密度高,不需要勵磁電流,消除了勵磁損耗。與異步電機(jī)相比,減少了定子邊繞組的勵磁電流和轉(zhuǎn)子邊的銅、鐵損耗,大幅度減少了無功電流,由于定、轉(zhuǎn)子磁勢同步,轉(zhuǎn)子鐵心無基波鐵耗,因此效率(關(guān)系有功電能)和功率因素(關(guān)系無功電能)都比異步電動機(jī)高。永磁同步電動機(jī)一般設(shè)計(jì)即使在輕載運(yùn)行時功率因素和效率也較高。
上圖為永磁同步電動機(jī)與同規(guī)格異步電動機(jī)效率和功率因素的比較曲線。從電機(jī)的負(fù)載變化看, 稀土永磁同步電動機(jī)可以在25%~120% 額定功率的范圍內(nèi)保持高功率因數(shù)和率狀態(tài)運(yùn)行,而一般三相異步電動機(jī)通常只能在60%~100% 額定功率保持。
(2) 永磁同步電動機(jī)具有較硬的機(jī)械特性,對于因負(fù)載變化引起的電機(jī)轉(zhuǎn)矩?cái)_動具有較強(qiáng)的承受能力。永磁同步電動機(jī)轉(zhuǎn)子鐵心可做成鏤空結(jié)構(gòu)以減少轉(zhuǎn)子慣量,而且啟、制動時間都比異步電動機(jī)快很多,高轉(zhuǎn)矩/慣量比使得永磁同步電動機(jī)比異步電動機(jī)更適合在快速響應(yīng)的條件下運(yùn)行。
(3) 永磁同步電動機(jī)的尺寸較異步電動機(jī)大幅減小,重量也相對減輕。同樣散熱條件和絕緣材料的永磁同步電動機(jī)比三相異步電動機(jī)功率密度大2倍以上。
(4) 轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)大大簡化,便于維護(hù),提高了運(yùn)行的穩(wěn)定性。