1、永磁同步電機-節能電機,2016年11月18日,電機使用的主要問題 永磁同步電機的優點,主要內容,1、電機的能量轉換效率： 電動機工作原理將輸入電能先轉換為磁能，再轉換為機械能輸出。 能量轉換過程中，電動機自身會產生電路損耗、磁路損耗、機械損耗以及雜散損耗，并以熱能形式從電機散發出去。 2、電機的功率因素： 交流異步電動機工作時，先要通過定子輸入電流產生的磁場對轉子進行勵磁，轉子才能產生感生電流及轉子磁場，與定子磁場相互作用產生轉矩。 這部分勵磁電流是不作功的，稱為無功電流，但無功電流也會產生線損、發熱。勵磁電流的損耗，就是電機功率因素損耗。,電機使用的主要問題,一、電機的功率損耗的概念,1、

2、高能耗電機： 目前大量使用的高能耗電機，電機的效率很低，大量的電能損耗通過電機發熱浪費掉 電機的發熱又使車間的環境溫度升高 2、大馬拉小車： 為了追求高起動轉矩，片面地加大電機的功率。 交流異步電動機70%-100%的負載時效率較高。負載率下降時，電機的效率急速下降，同時功率因素降低。,電機使用的主要問題,二、電機使用存在的問題,電機節能改造或新定制設備，電機選型應應避免上述問題： 1、選用高能效電機-一級能效或二級能效電機 淘汰三級（含）能效以下電機已逐步強制淘汰。 考慮到企業節能的需求和國家引導方向，應首選一級能效電機。 2、選擇合理選擇電機的功率 可先進行現場測試，取得測試報告后再選型。

3、 3、合理的控制模式 淘汰高能耗的自耦降壓起動、星/三角降壓起動、串聯電阻起動等控制模式 選用變頻起動控制模式，以消除起動時對電網的浪涌沖擊、機械沖擊,電機使用的主要問題,三、電機選型,根據GB18613-2012標準（和國際標準的對比）： 三級（含三級）以下能耗的電機，已經進入國家強制淘汰程序； 三級能效相當于國際IE2高效等級； 二級能效相當于國際IE3超高效等級； 一級能效相當于國際IE4超超高效等級。,四、電機能耗標準,電機使用的主要問題,三相永磁同步電機轉子由稀土永磁材料做成； 永磁同步電機轉子本身能產生固定方向的磁場； 交流電定子旋轉磁場“拖著”轉子磁場（轉子）轉動； 因此工作時轉

4、子的轉速一定等于同步轉速，也因此叫做同步電機。,永磁同步電機的優點,一、同步電機的概念,1、效率高： 由于磁路系統的小型化，繞組亦趨小，從而減少了電機的銅損和鐵損，效率提高； 在轉子上嵌人稀土永磁材料后，在正常工作時轉子與定子磁場同步運行，轉子繞組無感生電流，不存在轉子電阻和磁滯損耗； 定子電流中無勵磁電流分量，功率因數高，定子電流小，定子側銅損下降，提高了電機效率。,永磁同步電機的優點,二、同步電機的優點,2、功率因數高： 稀土永磁電機轉子中無感應電流勵磁，定子繞組呈現阻性負載，電機的功率因數近于1； 減小了定子電流，進一步提高了電機的效率。 同時功率因數的提高，提高了電網的品質因數，減少了

5、輸變電線路的損耗，輸變電容量也可降低，節省電網投資。 3、起動力矩大： 在需要大啟動轉矩的設備（如某倍捻機）中，可以用較小容量的稀土永磁電機替代較大容量Y系列電機； 如用18.5kW 永磁電機代替 22kW 的Y系列電機，節省了設備的投入費用，提高了系統的運行效能。,永磁同步電機的優點,二、同步電機的優點,4、溫升低： 轉子繞組中不存在銅損，定子繞組中幾乎不存在無功電流，這樣電機溫升低。 5、力能指標好： 異步電動機在低負載率 （即不在額定點運行）的情況下，效率和功率因數下降嚴重。 永磁電動機的效率在較大的負載變化范圍平坦變化保持高效率，節能效果突出。尤其對啟動負載大、運行負載小的電機，節能效果更好。 Y系列電機在 60的負荷下工作時，效率下降15，功率因數下降