永磁电机节能效率的原理主要有以下几点:
(1)电机转动是依靠定子和转子磁场力引起转动。常用的异步电机工作时,定子送入交流电,产生旋转磁场,而转子受感应产生磁场。在两磁场作用使得转子跟着定子的旋转磁场而转动。其中转子比定子旋转磁场慢,有个转差,不同步所以称为异步电机。稀土永磁电机转子本身由永磁体提供磁场,无需感应,转子转速同步定子磁场变化,被称为同步电机。相比异步电机,稀土永磁电机的转子上无需励磁减少了铜耗和铁耗;在定子侧也电流励磁效率提高,定子铜耗也大大减少,因此稀土永磁电机相比异步电机节约能源。
(2)由于永磁同步电机转子无需电流励磁,在大于20%负载范围内功率因数(有功功率和实际功率的比值)均大于85%,异步电机在负载量小于50%,其功率因数大幅下降,只有在75%-%之间较为经济。在实际工况过程中,随着反应进程,负载会发生变化,导致异步电机实际功率较大,出现“大马拉小车”的现象,能耗较高。
电机在不同负载率时的功率因数(3)稀土永磁电机比同容量的异步电机功率密度提高25%左右,同样的电机,稀土永磁电机体积、重量要比异步电机小2个机座号,体积小意味着铁损小,机械损耗小,节能效率提高。综上可知,稀土永磁电机节能的本质是转子采用稀土永磁体,在稀土永磁性能没有明显衰退情况下,电机节能效率不会降低。