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节能原理
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电机是以磁场为媒介进行机械能和电能相互转换的电磁装置。

  为在电机内建立气隙磁场,有两种方法:一种是在电机绕组内通过电流来产生磁场,如普通的直流电机,同步电机和异步电机等;另一种是永磁体来产生磁场,即永磁同步电机。

  从基本原理来讲:永磁同步电机与传统电励磁同步电机是一样的。

  其***区别为:传统的电励磁同步电机是通过在励磁绕组中通入电流来产生磁场的;稀土永磁同步电机是通过永磁体来建立磁场的。将永磁体植入转子,彻底消除励磁电流,消除了转子损耗。当电机的三相定子绕组通入三相交流电后,将产生一个同步旋转磁场,此磁场与转子永磁磁场相互作用,驱动电机旋转并进行能量转换,降低电机运转时的损耗。同时转子不产生铁损耗和涡流损耗,降低了电机的自身损耗,高功率因数使得定子电流减小,定子绕组电阻损耗减小,从而达到提高效率,节能降耗目的。

  1.效率、功率因数对比图分析

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  传统电机只有在额定负荷的80%-100%时,其工作效率才会达到80%以上,此时的功率因数在0.8以上。传统电机负荷超过100%时,寿命会受到较大影响,将急剧降低。稀土永磁同步电机在额定负荷的20%-120%(过载)时,工作效率均在94%以上,在同样的负荷区间内,功率因数高于0.95。在许多工作场合,如负荷波动较大,因发展需要预留较大能力,因工艺变动负载降低等情况,在设计之初就必须将电动机设计成较大功率以防止负荷波动到***大时不能正常运行。这些工况的电动机普遍运行在额定负载的60%左右,电机运行效率低于70%,功率因数低于0.7。而稀土永磁同步电动机的效率仍高于94%,

  功率因数仍高于0.95。效率高,功率因数高,就意味着能耗低!

  2.特性对比图分析

        图片2

  1.效率提升、高效区间范围增大

  异步电机在工作时,转子绕组要从电网吸收部分电能励磁,消耗了电网电能,这部分电能***终以电流在转子绕组中发热消耗掉,它使电机的效率降低。永磁同步电机由永磁体来建立转子磁场,在正常工作时转子与定子磁场同步运行,转子中无感应电流,不存在转子电阻损耗。

  2.功率因数提升、无功功率及电流降低

  异步电机转子励磁电流折算到定子绕组后呈感应电流,使进入定子绕组中的电流落后于电网电压一个角度,造成电机的功率因数降低。在永磁同步电机中由于转子中无感应电流励磁,定子绕组有可能呈纯阻性负载,使电机功率因数无限接近为1。大大的降低了电机的无功功率及电流。

  3.工作温度降低

  异步电机工作时,转子绕组有电流流动,而这个电流完全以热能的形式消耗掉,所以在转子绕组中将产生大量的热量,使电机的温度升高,影响了电机的使用寿命。

  永磁同步电机效率高,转子绕组不存在电阻损耗,定子绕组较少有或几乎不存在无功电流,使电机温升低,延长了电机的使用寿命。

  4.高起动转矩

  永磁同步电机在设计时,可使转子完全满足高起动转矩要求,例如:使起动转矩倍数由异步电机的1.8倍上升到2.5倍,甚***更大。所以永磁同步电机解决了动力设备中“大马拉小车”的现像。

  5.系统可靠性高

  永磁同步电机无功电流大量减少,绕组电流下降,而使得原有接触器的余量增大,触点温度降低,也使得线缆负载减轻,线缆温度降低,这样使得整体系统运行可靠性有所提高。

  6.电网改善

  永磁同步电机转子中无感应电流励磁,电机的功率因数高,提高了电网的品质因数,使电网中不再需安装补偿器。同时,因永磁同步电机的高效率,也节约了电能。

  7.良好控制性

  通过合适的控制模式,可使得系统更优化更节能。

  


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