当前位置: 能电机 >> 能电机市场 >> 科技先行永磁电机的缺点
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此外,尽管永磁体在低速时带来了性能优势,但它们也是技术上的“致命弱点”。例如,随着永磁电机速度的增加,反电动势接近逆变器电源电压,从而无法控制绕组电流。这定义了通用永磁电机的基本速度,并且在表面磁体设计中通常代表给定电源电压的最大可能速度。在大于基本速度的速度下,IPM使用主动磁场弱化,其中操纵定子电流故意压低磁通量。可以可靠实施的速度范围限制在4:1左右。和以前一样,这个限制可以通过减少绕组匝数和接受更大的成本和逆变器中的功率损耗来实现。磁场弱化的需要是速度相关的,并且不管扭矩如何都会产生相关的损失。这会降低高速下的效率,特别是在轻负载下。在高速公路行驶的电动汽车中,这是非常严重的。永磁电机经常受到电动汽车的青睐,但是在实际驾驶周期进行计算时,效率的好处是值得怀疑的。有趣的是,至少有一家著名的电动汽车制造商已经从PM切换到感应电动机。其他缺点包括由于其固有的反电动势在故障条件下难以管理的事实。即使变频器断开,只要电机旋转,电流就会持续流过绕组故障,从而导致齿槽转矩和过热,并且都是危险的。例如,由于变频器停机,在高速下的磁场减弱会导致不受控制的发电,并且逆变器的直流母线电压可能上升到危险的水平。除了那些装有钐钴磁体的永磁电机外,操作温度是另一个重要的限制。而由于逆变器故障而产生的高电动机电流会导致退磁。最大速度受机械磁铁保持力的限制。如果永磁电机损坏,修理它通常需要返回到工厂,因为安全地提取和处理转子是困难的。最后,报废时的回收也很麻烦,尽管当前稀土材料的高价值可能会使这种材料更具经济可行性。
在电流控制的电机类型当中,如永磁电机PM、开关磁阻电机SRM等,在转矩转速特性曲线的每个工作点??位置,电流幅值??和相位角γ(或??_??和??_??)都被相对应的控制,在满足电流和电压限制条件下,特定的??_??和??_??组合能输出最大的转矩。对于感应电机,在转矩转速特性曲线的每个工作点??位置,在满足电流和电压限制条件下,特定的电压??,频率??和转差率??组合能输出最大的转矩。
这里需要注意的是,感应电机??/??=??控制策略在特别低转速情况是不适用的,因为在特别低转速的工况中,直流电阻影响非常大,而在相对比较高转速工况,涡流损耗和铁损是相关的。
《GB/T-三相异步电动机试验方法》中电机效率的测试方法有A法、B法、C法、E法、F法。另外对于支持调速的电机,还有MAP图法。不同的试验方法适应不同的电动机,其准确性也不一样,下面就让我们一起来看看几种常用测试方法的区别。
《GB/T-三相异步电动机试验方法》中电机效率的测试方法有A法、B法、C法、E法或E1法、F法或F1法、G法或G1法、H法,另外对于支持调速的电机,其中常用的有A法(输入-输出法)、B法(测量输入和输出功率的损耗分析法)、E法(测量输入功率的损耗分析法)。
对于支持调速的电机,像变频电机、伺服电机等,就需要用电机效率MAP图测试法。不同的试验方法适应不同的异步电动机,不同试验方法准确性也不一样,下面重点介绍常用的A法、B法、E法、MAP图法。
电机A法效率测试(输入-输出法):
A法的特点是由测得的输出功率与输入功率之比就可知电机的效率。此直观效率值与测试时的介质温度值有关。为提高测试结果的准确性和便于分析比较,需用修正到基准冷却介质温度(25℃)的输出功率和输入功率,计算电机的效率。A法适用于不大于1KW的异步电动机,平时电机效率试验大多都是使用A法进行的。
电机B法效率测试(测量输入和输出功率的损耗分析法):
B法属于低不确定度测试方法,准确度最高。B法采用的是使用转矩测量装置(比如MPT),根据测试结果求取负载杂散耗损耗值,整个测试过程经历温升试验、空载试验、负载试验,较复杂。实现B法的关键是具备符合要求的输出机械功率仪器、负载设备、及输入测量仪表,像测量仪表的精度就要求都在0.2级以上。B法适用于不大于KW的异步电动机,常用于高效电机的能效标签认证测试。
电机E法效率测试(测量输入功率的损耗分析法):
E法效率测试是通过测量定子输入功率,从输入功率中减去总损耗即为输出功率。总损耗等于规定温度下定子I^2R损耗,规定温度下转子I^2R损耗、铁耗、风磨耗及负载杂散损耗之和。E法不
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