永磁電機優缺點分析選擇指導

2020-12-03 英高達逆變器

  永磁電機(PMM)通過定子電流與轉子上或轉子內的永磁體的相互作用產生轉矩。小型低功耗電機用於IT設備,商用機器和汽車輔助設備中的表面轉子磁體是常見的。內部磁體(IPM)在電動車輛和工業電機等大型機器中很常見。

  在永磁電機中,如果不考慮轉矩脈動,則定子可能使用集中(短節距)繞組,但在較大的永磁電機中分布繞組是常見的。

  由於永磁電機沒有機械換向器,所以逆變器對於控制繞組電流至關重要。

  與其他類型的無刷電機不同,永磁電機不需要電流來支持其磁場。因此,如果體積小或重量輕,永磁電機可以提供最大的扭矩,並且可能是最好的選擇。無磁化電流也意味著在「最佳點」負載下效率更高 - 即電機性能最佳的地方。

  此外,儘管永磁體在低速時帶來了性能優勢,但它們也是技術上的「致命弱點」。例如,隨著永磁電機速度的增加,反電動勢接近逆變器電源電壓,從而無法控制繞組電流。這定義了通用永磁電機的基本速度,並且在表面磁體設計中通常代表給定電源電壓的最大可能速度。

  在大於基本速度的速度下,IPM使用主動磁場弱化,其中操縱定子電流故意壓低磁通量。可以可靠實施的速度範圍限制在4:1左右。和以前一樣,這個限制可以通過減少繞組匝數和接受更大的成本和逆變器中的功率損耗來實現。

  磁場弱化的需要是速度相關的,並且不管扭矩如何都會產生相關的損失。這會降低高速下的效率,特別是在輕負載下。在高速公路行駛的電動汽車中,這是非常嚴重的。永磁電機經常受到電動汽車的青睞,但是在實際駕駛周期進行計算時,效率的好處是值得懷疑的。有趣的是,至少有一家著名的電動汽車製造商已經從PM切換到感應電動機。

  其他缺點包括由於其固有的反電動勢在故障條件下難以管理的事實。即使變頻器斷開,只要電機旋轉,電流就會持續流過繞組故障,從而導致齒槽轉矩和過熱,並且都是危險的。例如,由於變頻器停機,在高速下的磁場減弱會導致不受控制的發電,並且逆變器的直流母線電壓可能上升到危險的水平。

  除了那些裝有釤鈷磁體的永磁電機外,操作溫度是另一個重要的限制。而由於逆變器故障而產生的高電動機電流會導致退磁。

  的最大速度受機械磁鐵保持力的限制。如果永磁電機損壞,修理它通常需要返回到工廠,因為安全地提取和處理轉子是困難的。最後,報廢時的回收也很麻煩,儘管當前稀土材料的高價值可能會使這種材料更具經濟可行性。

  儘管存在這些缺點,永磁電機仍然在低速和甜點效率方面保持無與倫比的地位,而且在尺寸和重量至關重要的情況下,它們都非常有用。

  

相關焦點

  • 感應電機、永磁電機、開關磁阻電機三類的優缺點對比
    打開APP 感應電機、永磁電機、開關磁阻電機三類的優缺點對比 發表於 2019-03-20 15:08:33 高速電機主要有感應電機、永磁電機、開關磁阻電機三類 目前成功實現高速化的主要有感應電機、永磁電機、開關磁阻電機,它們各有優缺點。
  • 永磁電機現狀分析
    隨著高性能永磁材料的問世和控制技術的提高,永磁電機在各個領域得到了廣泛應用,而直流無刷電機(BLDCM)和永磁同步電機(PMSM)更加高效和優質的結構成為眾多行業設備的選擇
  • 永磁同步電機PK感應電機,誰是未來的主流選擇?
    通俗一點來講永磁同步電機的轉子含有永久磁體,轉子的磁場由永磁體產生。 上面簡單講了兩種電機的差異和優缺點,不知好奇的你有沒有被無聊的基礎知識搞暈呢?下面結合具體車型來看看這兩種電機為何會產生派別之爭?搭載永磁同步電機的車型,像是北汽新能源 EX系列、EU系列、比亞迪系列電動車,還少不了諸多的造車新勢力們的電動車型,當然還少不了後來轉用永磁同步電機的特斯拉Mode 3。由於結構簡單,在國內的生產成本相對較低,市場上主流的中小型電動車多會採用永磁同步電機。
  • 永磁和異步牽引電機各有什麼優缺點?絕對乾貨,一文打盡!
    目前軌道交通車輛的動力主要來源於牽引電機,隨著「交-直-交」牽引傳動技術的廣泛應用,交流牽引電機成為主流。交流牽引電機可以分為兩類:永磁同步牽引電機和感應異步牽引電機。他們的優缺點如下:一、永磁牽引電機1.
  • 電機製造業:交流感應電機與永磁同步電機,哪個效率高?
    永磁同步電動機需要一個驅動器才能工作,不能在沒有驅動器的情況下運行。為了精確地控制永磁同步電動機的速度以滿足壓力、流量、體積等應用要求,需要一個變頻器。一些新的變頻器已經配備了永磁電機控制選項作為標準功能,允許操作員控制永磁電機來驅動風機和/或泵送,效率更高。
  • 「異步起動永磁電機|永磁同步電機廠家」風機普通電機故障分析
    風機普通電機故障分析當風機永磁電機處於不正常的工作狀態下,電機線圈的壽命會嚴重縮水,稀土永磁材料產生退磁風險。導致風機永磁電機失效的原因有:缺相、短路、過載、轉子鎖死、電壓不平衡等原因。1、缺相。電機超負荷使用會引起電機過載。3、軸承抱死。這種情況電機大量發熱,很可能是由於電機頻繁啟動或者經常反轉造成。4、三相電壓不平均。電壓不平均會導致絕緣損壞,原因可能是電源不穩定,接線沒接好。
  • 永磁電機概況及發展趨勢分析
    二是受益於國內健全的稀土行業,能夠以較低的成本生產永磁定子。現如今,永磁電機火熱程度不減,並在減速機行業得到了極高的關注,今天「今日減速機」小編就帶您了解一下永磁電機。 一、永磁電機介紹永磁電機從大類上分主要有永磁直流機(如汽車起動馬達)和永磁同步機兩種形式。
  • 一張圖看懂 | 張炳義:永磁電機直驅技術與系統節能報告(收藏級!)
    更多,更及時的乾貨內容,請加我們的微信公眾號:wc_dj8誠邀業內人士及機構向我們投稿,投稿有禮投稿郵箱:tougao@maicai360.cn關鍵詞:永磁電機 關於永磁電機的優缺點分析  近年來,使用永磁電機的人是越來越多,為什麼大家會紛紛選擇永磁電機呢?因為永磁電機是有很多的優勢的,所以大家選擇它。
  • 感應 永磁電機兩兄弟 為何國內車企偏愛永磁電動機?
    由於國內稀土資源這一大優勢,選擇高效率的永磁同步電機似乎是水到渠成的事。而日本則是稀土產業的大國,但對於歐美車企來說若想用永磁同步電機勢必要考慮進口稀土的供應保障等一系列因素。雖然永磁同步電機的市場所佔比例很大,就是否說明感應電機不如永磁同步電機呢?
  • 感應/永磁電機兩兄弟 為何國內車企偏愛永磁電動機?
    由於國內稀土資源這一大優勢,選擇高效率的永磁同步電機似乎是水到渠成的事。而日本則是稀土產業的大國,但對於歐美車企來說若想用永磁同步電機勢必要考慮進口稀土的供應保障等一系列因素。,就是否說明感應電機不如永磁同步電機呢?
  • 電動汽車永磁電機技術瓶頸、結構與原理分析
    電動汽車永磁電機技術瓶頸、結構與原理分析 鄧佳佳 發表於 2018-03-19 13:56:43 前段時間,特斯拉Model 3首批車交付車主,電動汽車再次成為人們關注的焦點
  • 為什麼比亞迪偏愛永磁同步電機,特斯拉寶馬喜歡交流異步電機?
    發布會上,雲度發布了在電機系統方面的研發成果,引起了筆者的興趣。眾所周知,新能源汽車最核心是三電系統,而電機作為其中重要一環,一直是行業和用戶關注的焦點之一。在電機系統方面,用戶一定對「永磁同步電機」不陌生,的確,這是目前大多產品會搭載的電機,但關注特斯拉的朋友們可能知道,「電動大鱷」特斯拉搭載的是「交流異步電機」,那麼同步和異步究竟有何區別?
  • 什麼是永磁電機?
    永磁電機採用永磁體生成電機的磁場,無需勵磁線圈也無需勵磁電流,效率高結構簡單,是很好的節能電機,隨著高性能永磁材料的問世和控制技術的迅速發展.永磁電機的應用將會變得更為廣泛。永磁電機的發展同永磁材料的發展密切相關。
  • 永磁電機是什麼?
    相應地,這段時期在永磁電機的設計理論、計算方法、充磁和製造技術等方面也都取得了突破性進展,形成了以永磁體工作圖圖解法為代表的一套分析研究方法。但是,鋁鎳鈷永磁的矯頑力偏低(36~160 kA/m),鐵氧體永磁的剩磁密度不高(0.2~0.44 T),限制了它們在電機中的應用範圍。
  • 2020-2026年中國永磁電機行業研究分析及市場前景預測報告
    1.2.3 永磁電機行業數據種類  1.3 永磁電機行業市場環境分析    1.3.1 永磁電機行業經濟環境分析      (1)國內宏觀經濟發展分析      (2)宏觀經濟對行業影響分析    1.3.2 永磁電機行業政策環境分析      (1)永磁電機行業監管體制      (2)永磁電機行業相關政策
  • 永磁電機(一)
    研究表明永磁體的磁場也是電流產生的,只不過用於產生永磁磁場的電流是材料天生自帶的,稱之為「分子電流」,因此用永磁體勵磁的電機理論上是沒有勵磁損耗的,但因為電機運行時永磁體裡會有一些渦流,也會產生少許的雜散損耗。
  • 永磁同步電機那麼主流,為什麼Tesla要選擇感應電機?
    首先賣個關子,在永磁同步電機佔據大半壁江山的局勢下,為什麼Tesla要選擇感應電動機?電動汽車/混合動力汽車的電機解決方案一般有:感應電動機(即交流異步電動機),永磁同步電動機,開關磁阻電機三種。其中開關磁阻電動機震動、噪聲較大,在大型客車上有所應用,而乘用車領域多為前兩者,即感應電機或永磁同步電動機。
  • 偏心狀態下的軸向磁通永磁電機受力分析
    ;通過對軸向磁通永磁電機偏心狀態的分析,建立了偏心狀態下氣隙磁場解析計算模型,並通過有限元法驗證了解析計算模型的準確性。在此基礎上,構建了偏心狀態下軸向磁通永磁電機不平衡磁拉力受力計算模型,對不平衡磁拉力進行了計算分析。無論是靜態偏心還是動態偏心,隨著偏心率的增加,不平衡磁拉力幅值逐漸增加。靜態偏心下,不平衡磁拉力不隨時間發生變化;動態偏心下,不平衡磁拉力呈周期性變化。
  • 興福園電力:從特斯拉看永磁電機與感應電機
    近日特斯拉Model 3車型的電機產品戰略出現重大轉型,從交流感應電機(AC induction motor)改為永磁電機(permanent magnet motor)。特斯拉那麼特斯拉選擇永磁電機,究竟是為什麼呢?說電機,首先小福要給大家介紹一下什麼是感應電動機,什麼是永磁電動機。感應電動機呢,就是咱們平時提到的交流異步機,它的勵磁,也就是產生磁場,靠的是電流。
  • 新能源車的電 機,永磁同步電機好還是異步電機好?
    因其工作原理複雜,小編也看的一知半解,不知如何給各位表達出來,對此深感歉意,所以這裡就不詳細的分享它們工作原理和控制方式了;要是想了解的小夥伴也可以網上自己找來看看,分享一些它們的優缺點可能各位會比較感興趣,買新能源車的話也能直接拿過來用。