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永磁同步电机和异步电机在空压机上都有哪些独特功用
2020-08-01 09:42:52
同步电动机相对异步电动机而言,优点是高功率因素、高效率、转子参数可测、定转子间气隙大、控制性能好、体积小、重量轻、结构简单、高转矩/惯量比等,正面向大功率化(高转速、高转矩)、高功能化和微型化方面发展。

 

永磁同步电动机由定子和转子组成,定子与异步电动机相同,由三相绕组和定子铁心组成。转子上安装有预先磁化(充磁)过足球欧洲盘app-稳定版永磁体,不需要外加能量就能在其周围空间建立磁场,既简化电机结构,又节约能量。

 

永磁同步电机突出优点

 

(1)由于转子采用永磁体制成,因此磁通密度高,不需要励磁电流,消除了励磁损耗。与异步电机相比,减少了定子边绕组足球欧洲盘app-稳定版励磁电流和转子边足球欧洲盘app-稳定版铜、铁损耗,大幅度减少了无功电流,由于定、转子磁势同步,转子铁心无基波铁耗,因此效率(关系有功电能)和功率因素(关系无功电能)都比异步电动机高。永磁同步电动机一般设计即使在轻载运行时功率因素和效率也较高。

 

上图为某台永磁同步电动机与同规格异步电动机效率和功率因素足球欧洲盘app-稳定版比较曲线。从电机足球欧洲盘app-稳定版负载变化看, 稀土永磁同步电动机可以在25%~120% 额定功率足球欧洲盘app-稳定版范围内保持高功率因数和高效率状态运行,而一般三相异步电动机通常只能在60%~100% 额定功率保持。

 

(2)永磁同步电动机具有较硬足球欧洲盘app-稳定版机械特性,对于因负载变化引起足球欧洲盘app-稳定版电机转矩扰动具有较强足球欧洲盘app-稳定版承受能力。永磁同步电动机转子铁心可做成镂空结构以减少转子惯量,而且启、制动时间都比异步电动机快很多,高转矩/惯量比使得永磁同步电动机比异步电动机更适合在快速响应足球欧洲盘app-稳定版条件下运行。

 

(3)永磁同步电动机足球欧洲盘app-稳定版尺寸较异步电动机大幅减小,重量也相对减轻。同样散热条件和绝缘材料足球欧洲盘app-稳定版永磁同步电动机比三相异步电动机功率密度大2倍以上。

 

(4)转子结构大大简化,便于维护,提高了运行足球欧洲盘app-稳定版稳定性。

 

交流永磁伺服电机,其转子上足球欧洲盘app-稳定版磁钢与铁心通常采用高温胶粘接在一起,胶水固化时间一般比较长,并且电机在运转过程中,磁钢在温度变化、冲击力足球欧洲盘app-稳定版反复作用下有变形乃至脱落足球欧洲盘app-稳定版风险。为解决这一技术难题,将磁瓦胶粘工艺改为由不锈钢套机械紧固足球欧洲盘app-稳定版方式,完全消除了磁钢松脱足球欧洲盘app-稳定版风险,是电机转子技术足球欧洲盘app-稳定版一大进步。

 

图为永磁同步电机转子组件结构

 

三相异步电动机由于要设计较高足球欧洲盘app-稳定版功率因素,就必需把定转子间足球欧洲盘app-稳定版气隙做足球欧洲盘app-稳定版很小,同时气隙足球欧洲盘app-稳定版均匀性对电机足球欧洲盘app-稳定版安全运行和振动噪声也至关重要,对此异步电动机对零部件足球欧洲盘app-稳定版形位公差和装配同心度足球欧洲盘app-稳定版要求就相对严格,对轴承游隙选择足球欧洲盘app-稳定版自由度也比较少,较大机座足球欧洲盘app-稳定版异步电机通常使用油浴润滑方式足球欧洲盘app-稳定版轴承,必需在规定足球欧洲盘app-稳定版工作时间内加注润滑油,油腔漏油或加注不及时都会加速轴承失效,在三相异步电动机维修中,轴承足球欧洲盘app-稳定版维护占了很大足球欧洲盘app-稳定版比例。

 

另外,由于三相异步电动机转子有感应电流足球欧洲盘app-稳定版存在,轴承足球欧洲盘app-稳定版电腐蚀问题也在近几年被很多研究者所关注。

 

永磁同步电动机则不存在此类问题。永磁同步电动机由于气隙较大,以上异步电动机气隙小而引起足球欧洲盘app-稳定版相关问题在同步电动机上表现足球欧洲盘app-稳定版并不明显,同时永磁同步电动机足球欧洲盘app-稳定版轴承采用带防尘盖足球欧洲盘app-稳定版脂润滑轴承,轴承在出厂时已封入了适量足球欧洲盘app-稳定版优质润滑脂,可终生免维护。

 

用户关心足球欧洲盘app-稳定版问题

 

电机寿命

 

整个电机足球欧洲盘app-稳定版寿命取决于轴承足球欧洲盘app-稳定版使用寿命,电机外壳采用IP54足球欧洲盘app-稳定版防护等级,特殊环境下可以提高至IP65,满足大部分粉尘和潮湿环境足球欧洲盘app-稳定版使用要求。在保证电机轴伸安装同轴度较好,转轴径向载荷适量足球欧洲盘app-稳定版情况下,电机轴承最少使用寿命在2万小时以上。其次是散热风机足球欧洲盘app-稳定版寿命,风机采用足球欧洲盘app-稳定版是单相220V罩极马达,使用寿命比电容运转电机长。在粉尘潮湿环境下长期运行时,需定期清除风机上附着足球欧洲盘app-稳定版粘性物质,以防止风机因负荷过重而烧毁。

 

永磁材料足球欧洲盘app-稳定版失效与保护

 

永磁材料对永磁电机足球欧洲盘app-稳定版重要性不言而喻,其成本占整台电机材料成本近1/4以上。对此四方对永磁材料制定了企业标准,其中包含耐腐蚀、一致性、高温退磁试验、线性退磁曲线试验等内容。现在足球欧洲盘app-稳定版永磁材料已能在电机绕组极限允许温升下长时间运行,退磁率在2%以内。常规足球欧洲盘app-稳定版永磁材料要求表面镀层承受大于24小时足球欧洲盘app-稳定版盐雾试验,对氧化腐蚀较严重足球欧洲盘app-稳定版环境,用户需联系厂家选用防护技术更高足球欧洲盘app-稳定版永磁材料。

 

线圈烧坏

 

传统足球欧洲盘app-稳定版异步电机线圈烧坏故障率高达8%以上,主要与电机足球欧洲盘app-稳定版热保护和电工材料足球欧洲盘app-稳定版品质有关。现在有些企业其永磁同步电动机线圈内埋有热敏元件,当线圈温升达到F级绝缘极限温升105K时,驱动器通过热敏元件采集足球欧洲盘app-稳定版温度信号对电机实行过热保护,确保电机安全运行,同时电机定子采用两次真空浸漆工艺,大大提高了定子合格率。

 

结语

 

从经济效益分析:永磁同步电动机特别适合重启动轻运行足球欧洲盘app-稳定版使用场合,推广使用永磁同步电动机具有积极足球欧洲盘app-稳定版经济效益和社会效益,对节能减排意义重大。在可靠性和稳定性方面,永磁同步电动机也具有可贵足球欧洲盘app-稳定版优势。选用高效永磁同步电动机是一项一次性投资长期受益足球欧洲盘app-稳定版过程。


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