從結構、特點、性能三個方面比較永磁同步電機和異步電機
- 發布時間:??2021-03-26
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永磁同步電機
結構
永磁同步電機主要由轉子、端蓋和定子組成。一般來說,永磁同步電機大的特點是定子結構與普通感應電機非常相似,這主要不同于轉子等電機的獨特結構。與常用的異步交流電機大的區別是轉子的獨特結構,其上放置高質量的永磁磁極。
特點
(1)高功率效率和高功率因數
(2)發熱小,電機冷卻系統結構簡單,體積小,噪音低
(3)系統采用全封閉結構,無傳動齒輪磨損和噪音,無潤滑油和維護
(4)允許過載電流大,可靠性顯著提高
(5)整個傳動系統重量輕,簧下重量比傳統軸傳動輕,單位重量功率大
(6)由于沒有變速箱,轉向架系統可以隨意設計,如柔性轉向架、單軸轉向架等,大大提高了列車的動力性能。
性能
永磁同步電機的轉子嵌入永磁體后,由永磁體建立轉子磁場。正常運行時,轉子和定子磁場同步運行,轉子內無感應電流和轉子電阻損耗。只有這個能提高電機效率4%~50%。由于液磁電機轉子沒有感應電流勵磁,定子繞組可能是純阻性負載,使得電機的功率因數幾乎為1。從永輝同步電機和異步電機的效率和功率因數曲線(下圖)可以看出,當負載率為20%時,永磁同步電機的運行效率和功率因數變化不大,運行效率為80%。
感應電動機
結構
異步電動機的結構除了端蓋、風扇等附件外,還可以分為定子和轉子兩部分。定子是電機的固定部分,轉子是電機的轉動部分。與DC電機不同,交流電機定子是電樞,因為異步電機的定子產生勵磁旋轉磁場,從電源吸收電能,通過旋轉磁場在轉子上產生電能并轉化為機械能。此外,定子和轉子之間必須有一定的間隙(稱為氣隙),以保證轉子的自由旋轉。
特點
(1)三相交流異步電動機結構簡單,運行可靠
(2)價格便宜,過載能力強
(3)易于使用、安裝和維護
性能
異步電動機工作時,轉子繞組需要從電網吸收一部分電能進行勵磁,消耗電網的電能。這部分電能終被轉子繞組中的電流加熱所消耗,約占電機總損耗的20~30%,降低了電機的效率。轉子勵磁電流轉換到定子繞組后為感應電流,使得進入定子繞組的電流滯后電網電壓一個角度,導致電機功率因數降低。此外,從永磁同步電機和異步電機的效率和功率因數曲線(下圖)可以看出,當負載比(=p2/pn)為50%時,異步電機的運行效率和功率因數大大降低,因此一般要求在經濟區運行,即負載比在75%-100%之間。
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