稀土永磁同步电动机的节电原理及优势特性-湖南湘潭电机集团有限公司

稀土永磁同步电动机的节电原理及优势特性

2015-10-31 23:37:32点击：编辑：湘潭电机厂

稀土永磁同步电动机的节电机理
电机节能是一项系统工程，应该从各个方面寻求降低电能消耗的方法。系统输入功率包括配电电源、电动机的控制、电动机本身、电动机与负载的连接以及最终被驱动的负载匹配。高效是指满载时效率高，节能是指综合节能效果。如效率相同，但使用对象不同，节电效果也不同。
稀土永磁同步电动机在节能改造时，采用二台75KW三相稀土永磁同步电动机直接替代原异步电动机，节电率可达10~25％，轻松实现节能降耗、转型升级。该产品已被列入国家“节能产品惠民工程”高效电机推广名录。
三相稀土永磁同步电动机属同步电机，转子实现了稀土化，所以无滑差S，无电励磁，转子无基波铁、铜耗损。转子由永磁体励磁，无需无功励磁电流，因此功率因数提高，无功功率减少，定子电流大幅下降，定子铜损耗大为减少。同时，由于稀土永磁电机的极弧系数大于异步电动机的极弧系数，当电压和定子结构一定时，该电机的平均磁感应强度比异步电机小，铁损耗小。由此可见，稀土永磁同步电动机是通过降低自身各种损耗而节能的，不受工况、环境等因素变化的影响。

稀土永磁同步电动机的特性
效率高
1.异步电动机效率曲线，一般在60% 额定负载时下跌较快，轻载时效率很低。稀土永磁电动机效率曲线高而平，在20%~20% 额定负载时均处于高效率区。

效率对比曲线图

2012年8月，国内知名电机专家组成了鉴定会委员会，对列稀土永磁同步电动机进行投产鉴定，鉴定结论为：

功率因数高
稀土永磁同步电动机的功率因数实测值已接近极限值1.0，功率因数曲线和效率曲线一样高而平，功率因数高，可减小定子电流，进而降低定子铜耗，提高效率。

定子电流小
采用永磁同步电动机后，定子电流明显下降，经运行实测，稀土永磁电动机和异步电动机相比，定子电流值可下降30%~50%。

高失步转矩和牵入转矩
稀土永磁同步电机有较高的失步转矩和牵入转矩，使电动机具有较高的负载能力，并可以顺利牵入同步。

启动方式
永磁电动机不能在低电压状态下起动，也不能被设计、制造为2/4极或4/6极的双极永磁电动机，为此，TYQ永磁电动机的起动方式为：
全电压直接起动（线起动），即异步起动，同步运转；
TS系列为变频调控器起动。用户为满足其生产工艺需求，需采用变频调速器与永磁电动机配套，请选择永磁电动机专用调频器。
用户可根据具体情况酌情选择，并在订货时明确。

稀土永磁同步电动机的五大优势
平均节电10%以上
稀土永磁同步电动机效率达到96%以上，且在20%~120%额定负载范围内均可保持较高的效率和功率因数，使在各种负载状态下均实现显著的节电效果。
通过多个厂家不同工况现场实测，TS-280M-4 90KW型三相稀土永磁同步电动机的节电率在10~40% 。

温升低15~20℃
与普通三相异步电动机相比，稀土永磁同步电动机的电阻损耗小，因此总损耗大大降低，同时也降低了电动机的温升。经实测，在同等条件下，稀土永磁电动机的工作温度比异步电动机低15~20℃，因此如果车间全部改造使用稀土永磁电动机，车间内的温度将明显降低，对改善夏季车间工作环境及节约空调用电有很大作用。

功率因数接近1
稀土永磁同步电动机不需要无功励磁电流，所以功率因数几乎为1（甚至容性），因此工厂电网可减少电容无功补偿。
根据国家规定，工厂的功率因数不得低于0.9，因此，大批量采用稀土永磁同步电动机后，整个工厂的功率因数将大幅提高，无功功率大幅降低，可以减小甚至取消电容无功补偿。同时因为稀土永磁同步电动机的无功补偿是实时就地补偿，从而使得工厂的功率因数更平稳，对其它设备的正常运行非常有利，并可减少工厂内电缆传输的无功损耗，起到综合节能的效果。

电流下降36.6%以上
稀土永磁电动机不需要无功励磁电流，因此定子电流大幅降低。上图实测数据表明：三相稀土永磁电动机的电流比三相异步电动机下降约40%，电流的大幅降低减少了电缆传输中的损耗，同时电流的降低相当于扩大了电缆的容量，也就是说，原来安装电机的输电电缆经电机改造后可以安装更多电机。

锭速稳定
因为稀土永磁电动机属于同步电动机，所以稀土永磁电动机的转速只与电源频率有关，4极电机，在50Hz电源下工作时，转速严格稳定在1500r/min。不丢转、无滑差、不受日间电压波动、负载大小（取决于原料种类）的影响。

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信息来源：湘电集团