能电机

低速大转矩永磁电机的节能原理

发布时间:2024/9/8 12:08:36   

永磁同步电动机与感应电动机相比,不需要无功励磁电流,可以显著提高功率因数,减少了定子电流和定子损耗,而且在稳定运行时没有转子电阻损耗,进而可以因总损耗降低而减少风扇和相应的风摩损耗,从而使其效率比同规格感应电动机可提高10-15个百分点。而且,永磁同步电动机在25%-%额定负载围均可保持较高的效率和功率因数,使轻载运行时节能效果更为显著。

低速大转矩永磁电机,实现低速直驱并高效率运行需解决如下关键技术。电机在低速运行时,其气隙磁场的低次空间谐波和电枢绕组的低次电流时间谐波相互作用,会使电机的转矩产生脉振,这种低频脉振要在较长的变加速起停过渡过程中实现平稳传动,显然是难以胜任的;同时,因为取消了机械减速机,会使机械系统的任何扰动都直接作用在电机的轴上,同样会给系统的动态稳定性增加控制难度;由于,当代国际先进的电力电子变频调速技术,均采用正弦波脉宽调制(SPWM)式的输出电压波形,这种波形的输出几乎是一个理想的正弦波,这就要求电机电枢绕组的电势波应与之适应,才能使电枢电流也为正弦波,消除由于电枢电流谐波引起的转矩脉振问题。

从电磁感应定律e=Blv可知,要使电机电势波形正弦,其实就是如何使产生电势的磁场波形正弦化的问题。从电机的基本理论可知,影响磁场波形的因素除电机设计的共同问题外,对于永磁同步电动机(PMSM)主要可归纳为转子永磁体结构形式的选取;主磁极极弧系数的选择;电枢绕组的排布方式和定子齿谐波影响的消除等四个方面。



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