
交流异步电机可能会被永磁同步电机逐渐替代,但这不会立即发生。两者之间的主要差异包括:
1. 平均效率:由于永磁同步电机的励磁磁场由永磁体提供,转子无需励磁电流,因此其效率更高。在任何转速下,永磁同步电机相较于异步电机都能节省电能,尤其在低转速时效果更佳。
2. 启动转矩:永磁同步电机虽然采用异步起动方式,但由于转子绕组在正常工作时无法产生转矩,设计时可以使得转子绕组满足高起动转矩的需求,例如达到2.5倍甚至更高。
3. 体积和重量:永磁同步电机利用高性能的永磁材料产生磁场,这使得其气隙磁场比感应电机更强,因此可以显著缩小体积和重量。
4. 减轻电网负荷:异步电机效率较低,为了达到输出功率要求,需要从电网吸收更多电能,增加电能损失,加重电网负荷。永磁同步电机转子中无感应电流励磁,功率因数高,提高了电网的品质因数,使电网中不再需要安装补偿器。同时,由于永磁电机的高效率,也节约了电能。
永磁同步电机的转子采用稀土永磁材料制成,这种材料制成的永磁电机替代了普通电机中的转子励磁部分,消除了转差,实现同步运转。在许多工作场合,电动机普遍运行在额定负载的60%左右时效率低于70%,功率因数低于0.7。而永磁同步电机在轻载时的效率仍能达到95%,功率因数也不低于0.95,节能效果显著。此外,永磁电机的结构简单,温升低,使用寿命也有明显提升。