略談高效永磁變頻電機系統

2020-11-23 電子產品世界

隨著釹鐵硼稀土磁鋼的出現，永磁電機得到了快速發展，永磁變頻電機調速系統進入了各行各業，大有取代異步電機變頻系統之勢。永磁電機+專用變頻器的控制方式在空壓機系統中的應用，取得了很好的節能效果。

本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/201808/385568.htm

現在大多數空壓機採用異步電動機+變頻器的控制方式，通過調節電機轉速，保證工作壓力恆定，來降低空壓機的工作壓力。節省了接觸器控制的空壓機系統因電機「空轉」期間而造成的約15%-20%的額定功率能量損耗。同時工作壓力的降低，減少了工作時的功率損耗，從而達到較好的節能目的。根據空壓機系統的停頓時間不同，變頻調速方式比接觸器控制方式，節電率達20～40%。

但此類型空壓機系統成本較高，且驅動用的異步電機會隨著工作速度的下降，效率也出現快速下降的現象，特別是在低頻運行時，電機的效率將大幅度降低。

永磁變頻電動機因其本身帶有磁鋼，勵磁磁場由永磁體提供，不需要從電網吸收無功勵磁功率，因此永磁變頻電動機的功率因數很高達0.93以上，所以永磁變頻電動機可以做成較多的極數，縮短繞組端部，降低銅損耗，提高永磁變頻電動機的效率，而無需擔心功率因數低的問題。

山東力久特種電機股份有限公司生產的KYT180空壓機專用電機為例，額定功率22kW，額定轉速3600轉/分。在額定轉矩為600轉/分時，其效率達85%以上。使電動機不需要風機冷卻，在自帶風扇的條件下，溫升反而比額定條件下低2°。

永磁變頻電動機相對於異步變頻電機而言，在低頻啟動時，異步變頻電機中主磁場弱、功率因數低，當啟動電流在1.5～2倍的額定電流下，才可達到額定轉矩。而永磁變頻電機的主磁場恆定，定子電流幾乎全部為有功電流，啟動電流在1倍的額定電流時，即可達到額定轉矩。較小的啟動電流，就可以得到較大的啟動轉矩，系統升速快，也就減少了儲氣罐的壓力波動，很好的保證了系統的穩定可靠運行。

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