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                      高效節能電機發展新方向——稀土永磁電機

                      時間:2017年07月08日 作者:河南南洋防爆 點擊: 【字體:

                      高效節能成為了目前世界發展的主要代名詞,因為地球資源是有限的,那么我們就需要在節能的狀態下完成更多作業工作,我國的稀土資源異常豐富,釹鐵硼類永磁體的磁性能不改善和成熟,并且價格不斷下降,使得稀土永磁電機的推廣和應用走向民用產品成為可能:

                      稀土永磁材料用以制造電動機(或發電機)可縮小體積、減輕重量,降低損耗,簡化結構,提高可靠性。稀土永磁電機的運轉效率和功率因數大幅度提高,具有調速精度高、調速比大,輸出特性硬、運轉平穩,特殊是電機具有恒轉矩輸出和轉速不隨負載波動的特性。通過有效方法控制,可使稀土電機輸出轉速和轉矩在很大范圍內得到精確控制,在某些機械傳動中可以去掉減速器,使得整個系統簡樸可靠、高效節能,這無疑給整個機械制造行業帶來一場新的革命。推廣應用稀土永磁電機具有重要的戰略意義和社會經濟效益,可以說是傳統電機更新換代產品。

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                      稀土永磁電機的性能參數介紹:

                      稀土永磁材料的磁性能優異,它經過充磁后不再需要外加能量就能建立很強的永久磁場,用來代替傳統電機的電勵磁場。稀土永磁電機不僅效率高,而且結構簡單,還可做到體積減小,重量減輕。既可達到傳統勵磁電機所無法比擬的高性能(如超高效、超高速、超高響應速度),又可以制成能滿足特定運行要求的特種電機,如電梯曳引電機、汽車專用電機等。稀土永磁電機與電力電子技術和微機控制技術相結合,更使電機傳動系統的性能提高到一個嶄新的水平。在工業領域,作為驅動用的稀土永磁電機主要有異步起動高效永磁同步電動機、變頻供電的永磁同步電動機。稀土永磁電動機的節能效果較為顯著。首先,稀土永磁電機本體效率比變頻器供電感應電動機高3%~5%,在電動機轉速變化時,稀土永磁電動機的效率變化相對感應電動機小得多。如一臺軸功率為100kW的風機,配置110kW的感應電動機,在n′/Nn=1 時,電機效率為93%;在n′/Nn=0.5 時,電機效率降為84%;在n′/Nn=0.3 時,電機效率只有54%,而稀土永磁電機的運行效率始終保持在90%左右。


                      稀土永磁同步電機的主要發展優勢 

                        

                      1.高效率超節能。由于功率因數高(可近似為1),以省去了電勵磁,減小了定子電流和定子轉子電阻的損耗,效率高(92%~94%),滿載起動電流比異步減少一半,所以節能效果明顯,用于電梯時同步電機可節能50%以上,輕載電流低于異步電機的10%,如11Kw異步電機輕載時異步電機電流10A,而同步電機輕載電流只有0.7A。 

                      2. 超低溫升、小體積永磁同步電機與感應電機相比,由于不需要無功勵磁電流,而具備以下特點:

                      ① 功率因數高;

                      ② 反電勢正弦波降低了高次諧波的幅值,有效地解決了對電源的干;

                      ③ 減小電機的銅損和鐵損。所以同步電機發熱小,經國家檢測溫升只有37.8度。

                      3.結構簡單運行可靠。因為永磁電機轉子不需要勵磁,省去線圈或鼠籠,簡化了結構,實現了無刷,減少了故障,維修更加方便簡單,維修復雜系數大大降低。


                      4.采用永磁同步電機的電梯節能可達50%,按每臺每年節約電費近萬元計,僅北京市節約電費就數億元,所節約的電能又能為國民經濟做更大的貢獻。


                      5.永磁同步電梯電機在額定轉速內保持恒轉矩,對于提高電梯的運行穩定性至關重要?梢宰龅浇o定曲線與運行曲線重合,特殊是電動機在低頻、低壓、低速時可提供足夠的轉矩,避免了電梯啟動減速過程抖動,改善了電梯啟制動過程的恬靜感。因為永磁同步電機滿載啟動運行時電流不大,所以配置變頻器無需提高功率配置,降低了變頻器的成本。由于永磁電機恒轉矩和寬調速的優勢,可將電機做成多極,為去除減速箱實現無齒化創造了條件,促進電梯技術的進步。


                      6.調速范圍寬,可達1:1000甚至于更高(異步電機只有1:100),而且調速精度極高,可大大提高電梯的品質。  

                      7. 利用永磁同步電機的發電制動功能,實現對無齒輪電梯的二次安全保護。眾所周知,電梯因制動器失靈而造成溜車的事故常有發生,而永磁電機采取一定的電路和控制程序措施,使電梯在制動器失靈時利用永磁同步電動機固有的發電制動功能實現第二次安全保。  


                      8. 稀土永磁同步電梯的拖動系統由電動機和用以驅動電機的同步變頻器組成。當前同步變頻器與同功率的異步變頻器相比價格相稱,未來同步變頻器的價格將低于異步變頻器。而所用變頻器的功率等級比異步機的低,可減少開支25%。


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