⾼效永磁电机与异步电机节能对⽐计算
01
效率及功率因素
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，这部分电能最终以电流在转⼦绕组中发热消耗掉，该损耗约占电机总损耗的20~30%，它使电机的效率降低。该转⼦励磁电流折算到定⼦绕组后呈感性电流，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。
另外，从永磁同步电机与异步电机的效率及功率因数曲线(图1)可以看出，异步电动机在负载率（=P2/Pn）<50%时，其运⾏效率和运⾏功率因数⼤幅度下降，所以⼀般都要求其在经济区内运⾏，即负载率在75%-100%之间。
永磁同步电机在转⼦上嵌了永磁体后，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，只此⼀项可提⾼电机效率4%~50%。
由于在⽔磁电机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。从永磁同步电机与异步电机的效率及功率因数曲线(图1)可以看出，永磁同步电机在负载率>20%时，其
运⾏效率和运⾏功率因数随之变化不⼤，且运⾏效率>80%。
图1 效率和功率因素与负载率曲线
02
⼯作温升
由于异步电机⼯作时，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。
由于永磁电机效率⾼，转⼦绕组中不存在电阻损耗，定⼦绕组中较少有或⼏乎不存在⽆功电流，使电机温升低，极低的温升也保证了永磁体的寿命，延长了电机的使⽤寿命，在电梯曳引机的全⾯应⽤也证明了这⼀点。
03
对电⽹运⾏的影响
同步和异步的优缺点因异步电机的功率因数低，电机要从电⽹中吸收⼤量的⽆功电流，造成电⽹、输变电设备及发电设备
中有⼤量⽆功电流，进⽽使电⽹的品质因数下降，加重了电⽹及输变电设备及发电设备的负荷，同时⽆功电流在电⽹、输变电设备及发电设备中均要消耗部分电能，造成电⼒电⽹效率变低，影晌了电能的有效利⽤。同样由于异步电机的效率低，要满⾜输出功率的要求，势必要从电⽹多吸收电能，进⼀步增加了电⽹能量的损失，加重了电⽹负荷。
在永磁电机转⼦中⽆感应电流励班，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，因永磁电机的⾼效率，也节约了电能。
04
节能计算
当⼀台电动机在额定负载下的效率由η1提⾼到η2时，该电动机运⾏⼀年所节省的电能ws（kW•h）如下公式：
式中：PN----电动机额定功率（kW）；
LF%--电动机运⾏负载率；
LF%--电动机运⾏负载率；
Th----年运⾏时间（h）。
以22kW-4P电机额定⼯况为例，Y系列异步电机的效率有91.5%，改成⾼效永磁电机后效率提⾼到94.7%时，⼀台每年节约电能：4.09x103 kW.h
注：以上是在额定⼯况下进⾏计算，如果在负载率变化和转速范围较宽的⼯况下节能效果远远⼤于额定点。
05
总结
永磁同步电机与异步电机相⽐，具有明显的优势，它效率⾼，功率因素⾼，能⼒指标好，体积⼩，重量轻，温升低，技能效果显著，较好地提⾼了电⽹的品质因素，充分发挥了现有电⽹的容量，节省了电⽹的投资，它极⼤的解决了⽤电设备中“⼤马拉⼩车”现象。
End

版权声明：本站内容均来自互联网，仅供演示用，请勿用于商业和其他非法用途。如果侵犯了您的权益请与我们联系QQ:729038198，我们将在24小时内删除。