一、永磁同步电动机具有什么特点?
1)效率高:在转子上嵌入永磁材料后,在正常工作时转子与定子磁场同步运行,转子绕组无感生电流,不存在转子电阻和磁滞损耗,提高了电机效率。
2)功率因数高:永磁同步电机转子中无感应电流励磁,定子绕组呈现阻性负载,电机的功率因数近于 1,减小了定子电流,提高了电机的效率。同时功率因数的提高,提高了电网品质因数,减小了输变电线路的损耗,输变电容量也可降低,节省 了电网投资。
3)起动转矩大:在需要大起动转矩的设备(如油田抽油电机 )中,可以用较小容量 的永磁 电机替代较大容量的Y 系列电机。如果 37 kw 永磁同步电机代替45kW ~55 kW 的 Y 系列电机,较好地解决了“大马拉小车”的现象,节省了设备投入费用,提高了系统 的运行效能。
4)力能指 标好 :Y 系列 电机在 60%的负荷下工作时,效率下降 15%,功率因数下降 30%,力能指标下降40%;而永磁同步电机的效率和功率因数下降甚微,当电机只有 20%负荷时,其力能指标仍为满负荷的 80%以上。
5)温升低:转子绕组中不存在电阻损耗,定子绕组中几乎不存在无功电流,因而电机温升低。
6 )体积小,重量轻 ,耗材少:同容量 的永磁同步电机体积、重量、所用材料可以减小 30%左右。
7)可大气隙化,便于构成新型磁路。
8 )电枢反应小 ,抗过载能力强。
缺点:
永磁材料在受到振动、高温和过载电流作用时,其导磁性能可能会下降,或发生退磁现象,有可能降低永磁电动机的性能。另外,稀土式永磁同步电动机要用到稀土材料,制造成本不太稳定。
二、永磁同步电动机的功能
永磁同步电机是利用永磁体建立励磁磁场的同步电机,其定子产生旋转磁场,转子用永磁材料制成。同步电机实现能量转换需要一个直流磁场,产生这个磁场的直流电流称为电机的励磁电流。
永磁同步电机的优点如下:
永磁同步电机本身的功率效率高以及功率因数高;
永磁同步电机发热小,因此电机冷却系统结构简单、体积小、噪声小;
系统采用全封闭结构,无传动齿轮磨损、无传动齿轮噪声,免润滑油、免维护;
永磁同步电机允许的过载电流大,可靠性显著提高;
整个传动系统重量轻,簧下重量也比传统的轮轴传动的轻,单位重量的功率大;
由于没有齿轮箱,可对转向架系统随意设计:如柔式转向架、单轴转向架,使列车动力性能大大提高。
由于采用了永磁材料磁极,特别是采用了稀土金属永磁体(如钕铁硼等),其磁能积高,可得到较高的气隙磁通密度,因此在容量相同时,电机的体积小、重量轻。[3]
转子没有铜损和铁损,也没有集电环和电刷的摩擦损耗,运行效率高。[3]
转动惯量小,允许的脉冲转矩大,可获得较高的加速度,动态性能好,结构紧凑,运行可靠。[3]
三、永磁同步电动机特性
永磁同步使用的是永磁同步电机,研究的目的就是更好的控制使用永磁同步电机。
永磁同步这项控制技术具体就是指永磁同步电机的实际应用。比如在我国首列永磁跨坐式单轨列车最大的亮点就是采用了永磁同步电机驱动,节能优势显著。
四、永磁同步电动机的特性
永磁同步电动机结构简单、体积小、重量轻、损耗小、效率高,和直流电机相比,它没有直流电机的换向器和电刷等缺点。
和异步电动机相比,它由于不需要无功励磁电流,因而效率高,功率因数高,力矩惯量比大,定子电流和定子电阻损耗减小,且转子参数可测、控制性能好;但它与异步电机相比,也有成本高、起动困难等缺点。
和普通同步电动机相比,它省去了励磁装置,简化了结构,提高了效率。永磁同步电机矢量控制系统能够实现高精度、高动态性能、大范围的调速或定位控制。
五、永磁同步电动机有什么特点
永磁电动机主要是指永磁同步电动机,永磁指的是励磁采用的是永磁体,也就是磁铁。磁铁之前性能不好,但是“万磁王”钕铁硼的稳定性能和广泛应用,让永磁体的可靠性和稳定性越来越好了,退磁现象也更少发生了。同步指的是旋转磁场的速度和转子的速度是一致的,要控制转子速度,只要控制磁场转速,也就是交流电频率就可以了。同步自然控制起来更方便一点。
永磁同步电机主要由定子、转子和壳体部件构成。与普通交流电机一样,定子铁芯为叠片结构,以减小电动机运行时因涡流和磁滞效应铁耗;绕组通常也为三相对称结构,只是参数选取有较大区别。转子部分则形式多样,有带启动鼠笼的永磁转子,也有内嵌式或表贴式纯永磁转子。转子铁芯可以制成实心结构,也可以叠片而成。转子上装有永磁体材料,大家习惯上称之为磁钢。
永磁电机正常工作下,转子与定子磁场处于同步状态,转子部分没有感应电流,无转子铜耗和磁滞、涡流损耗,不需要考虑转子损耗发热问题。一般永磁电机为专用变频器供电,天然具有软启动功能。另外,永磁电机属于同步电机,具有同步电机通过励磁强弱调节功率因数的特点,因而功率因数可以设计到规定数值。
从起动角度分析,缘于永磁电机由变频电源或配套变频器起动的实际,永磁电机的起动过程实现很容易;与变频电机的起动相似,规避了普通笼型异步电机的起动缺陷。
六、永磁同步电动机的作用
永磁同步电动机以永磁体提供励磁,使电动机结构较为简单,降低了加工和装配费用,且省去了容易出问题的集电环和电刷,提高了电动机运行的可靠性;又因无需励磁电流,没有励磁损耗,提高了电动机的效率和功率密度。
永磁同步电动机由定子、转子和端盖等部件构成。定子与普通感应电动机基本相同,采用叠片结构以减小电动机运行时的铁耗。转子可做成实心,也可用叠片叠压。电枢绕组可采用集中整距绕组的,也可采用分布短距绕组和非常规绕组。
七、永磁同步电动机特点及原理
永磁同步电机的原理如下在电动机的定子绕组中通入三相电流,在通入电流后就会在电动机的定子绕组中形成旋转磁场,由于在转子上安装了永磁体,永磁体的磁极是固定的,根据磁极的同性相吸异性相斥的原理,在定子中产生的旋转磁场会带动转子进行旋转,最终达到转子的旋转速度与定子中产生的旋转磁极的转速相等,所以可以把永磁同步电机的起动过程看成是由异步启动阶段和牵入同步阶段组成的。
在异步启动的研究阶段中,电动机的转速是从零开始逐渐增大的,造成上诉的主要原因是其在异步转矩、永磁发电制动转矩、矩起的磁阻转矩和单轴转由转子磁路不对称而引等一系列的因素共同作用下而引起的,所以在这个过程中转速是振荡着上升的。
在起动过程中,质的转矩,只有异步转矩是驱动性电动机就是以这转矩来得以加速的,其他的转矩大部分以制动性质为主。
在电动机的速度由零增加到接近定子的磁场旋转转速时,在永磁体脉振转矩的影响下永磁同步电机的转速有可能会超过同步转速,而出现转速的超调现象。但经过一段时间的转速振荡后,最终在同步转矩的作用下而被牵入同步。
八、永磁同步电动机特点有( )
永磁同步电动机结构简单、体积小、重量轻、损耗小、效率高,和直流电机相比,它没有直流电机的换向器和电刷等缺点。和异步电动机相比,它由于不需要无功励磁电流,因而效率高,功率因数高,力矩惯量比大,定子电流和定子电阻损耗减小,且转子参数可测、控制性能好;但它与异步电机相比,也有成本高、起动困难等缺点。和普通同步电动机相比,它省去了励磁装置,简化了结构,提高了效率。永磁同步电机矢量控制系统能够实现高精度、高动态性能、大范围的调速或定位控制,因此永磁同步电机矢量控制系统引起了国内外学者的广泛关注。
我国是盛产永磁材料的国家,特别是稀土永磁材料钕铁硼资源在我国非常丰富,稀土矿的储藏量为世界其他各国总和的4倍左右,号称“稀土王国”。稀土永磁材料和稀土永磁电机的科研水平都达到了国际先进水平。因此,对我国来说,永磁同步电动机有很好的应用前景。