與普通的防爆電機機比,永磁同步電動機具有高啟動轉矩、啟動時間較短、高過載能力的優點,可以根據實際軸功率降低設備驅動電動機的裝機容量,節約能源的同時減少固定資產的投資。
相對而言,永磁同步電動機控制方便,轉速只決定于頻率,運行平穩可靠,不隨負載及電壓的波動而變化。鑒于永磁同步電機轉速嚴格同步的特點,決定了電機動態響應性能好的優勢,比較適合于變頻控制。
永磁同步電動機的優勢更在于其兩低兩高,即損耗和溫升低、功率因數和效率高,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生的,從而避免通過勵磁電流來產生磁場而導致的勵磁損耗,即我們說的銅損耗;電機運行時轉子運行無電流,顯著降低了電動機溫升,據不完全統計,在相同負載條件下,溫升會低20K左右。
永磁同步電機的高功率因數和高效率
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,負載率在25%~120%范圍內效率大于90%,永磁同步電動機額定效率可達現行國標的1級能效要求,這是其在節能方面,相比異步電動機大的一個優勢。
實際運行中,電動機在驅動負載時很少以滿功率運行。其原因是:一方面,設計人員在電動機選型時,一般是依據負載的極限工況來確定電動機功率,而極限工況出現的機會是很少的,同時,為防止在異常工況時燒損電動機,設計時也會進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上,進一步留一定的功率裕量。這樣就導致實際運行的電動機,大多數工作在額定功率的70%以下,特別是驅動風機或泵類負載,電動機通常工作在輕載區。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,仍能保持較高的效率。
永磁同步電動機功率因數高,且與電動機級數無關,電動機滿負載時功率因數接近1,這樣相比異步電動機,其電動機電流更小,相應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的增加,功率因數越來越低。而且,因為永磁同步電動機功率因數高,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設備和電纜等規格。
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短路時的反饋電流,不同設備制造廠的參數差別較大,且由于相關數據獲取較難,永磁同步電動機的應用,會對用電系統的短路水平和啟動計算校驗帶來一些不確定的因素。