與普通的防爆電機機比,永磁同步電動機具有高啟動轉(zhuǎn)矩、啟動時間較短、高過載能力的優(yōu)點,可以根據(jù)實際軸功率降低設(shè)備驅(qū)動電動機的裝機容量,節(jié)約能源的同時減少固定資產(chǎn)的投資。
相對而言,永磁同步電動機控制方便,轉(zhuǎn)速只決定于頻率,運行平穩(wěn)可靠,不隨負(fù)載及電壓的波動而變化。鑒于永磁同步電機轉(zhuǎn)速嚴(yán)格同步的特點,決定了電機動態(tài)響應(yīng)性能好的優(yōu)勢,比較適合于變頻控制。
永磁同步電動機的優(yōu)勢更在于其兩低兩高,即損耗和溫升低、功率因數(shù)和效率高,這也正是人們對于電機性能的追求,也就決定了永磁電機的市場應(yīng)用地位。
永磁電機為何損耗低、溫升低?
由于永磁同步電動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(dǎo)致的勵磁損耗,即我們說的銅損耗;電機運行時轉(zhuǎn)子運行無電流,顯著降低了電動機溫升,據(jù)不完全統(tǒng)計,在相同負(fù)載條件下,溫升會低20K左右。
永磁同步電機的高功率因數(shù)和高效率
相比異步電動機,永磁同步電動機在輕載時效率值要高很多,其高效運行范圍寬,負(fù)載率在25%~120%范圍內(nèi)效率大于90%,永磁同步電動機額定效率可達(dá)現(xiàn)行國標(biāo)的1級能效要求,這是其在節(jié)能方面,相比異步電動機大的一個優(yōu)勢。
實際運行中,電動機在驅(qū)動負(fù)載時很少以滿功率運行。其原因是:一方面,設(shè)計人員在電動機選型時,一般是依據(jù)負(fù)載的極限工況來確定電動機功率,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動機,設(shè)計時也會進(jìn)一步給電動機的功率留裕量;另一方面,電動機制造商為保證電動機的可靠性,通常會在用戶要求的功率基礎(chǔ)上,進(jìn)一步留一定的功率裕量。這樣就導(dǎo)致實際運行的電動機,大多數(shù)工作在額定功率的70%以下,特別是驅(qū)動風(fēng)機或泵類負(fù)載,電動機通常工作在輕載區(qū)。對異步電動機來講,其輕載效率很低,而永磁同步電動機在輕載區(qū),仍能保持較高的效率。
永磁同步電動機功率因數(shù)高,且與電動機級數(shù)無關(guān),電動機滿負(fù)載時功率因數(shù)接近1,這樣相比異步電動機,其電動機電流更小,相應(yīng)地電動機的定子銅耗更小,效率也更高。而異步電動機隨著電動機級數(shù)的增加,功率因數(shù)越來越低。而且,因為永磁同步電動機功率因數(shù)高,電動機配套的電源(變壓器)容量理論上是可以降低,同時可以降低配套的開關(guān)設(shè)備和電纜等規(guī)格。
永磁同步電機之劣勢
永磁同步電機也有其劣勢,比如:永磁同步電動機的啟動電流倍數(shù)約為9倍,較異步電動機的啟動電流大;永磁同步電動機不能采用降壓啟動方式。因為在降壓供電條件下,其異步啟動轉(zhuǎn)矩下降比異步電動機大,會造成啟動困難。對于永磁同步電動機的自啟動特性和系統(tǒng)短路時的反饋電流,不同設(shè)備制造廠的參數(shù)差別較大,且由于相關(guān)數(shù)據(jù)獲取較難,永磁同步電動機的應(yīng)用,會對用電系統(tǒng)的短路水平和啟動計算校驗帶來一些不確定的因素。