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永磁同步電機和三相異步電機的區(qū)別簡述

1.效率及功率因素
異步電機在工作時，轉子繞組要從電網吸收部分電能勵磁，消耗了電網電能，這部分電能最終以電流在轉子繞組中發(fā)熱消耗掉，該損耗約占電機總損耗的20~30%，它使電機的效率降低。該轉子勵磁電流折算到定子繞組后呈感性電流，使進入定子繞組中的電流落后于電網電壓一個角度，造成電機的功率因數(shù)降低。
另外，從永磁同步電機與異步電機的效率及功率因數(shù)曲線(圖1)可以看出，異步電動機在負載率（=P2/Pn）<50%時，其運行效率和運行功率因數(shù)大幅度下降，所以一般都要求其在經濟區(qū)內運行，即負載率在75%-100%之間。
永磁同步電機在轉子上嵌了永磁體后，由永磁體來建立轉子磁場，在正常工作時轉子與定子磁場同步運行，轉子中無感應電流，不存在轉子電阻損耗，只此一項可提高電機效率4%~50%。由于在水磁電機轉子中無感應電流勵磁，定子繞組有可能呈純阻性負載，使電機功率因數(shù)無限接近為1。從永磁同步電機與異步電機的效率及功率因數(shù)曲線(圖1)可以看出，永磁同步電機在負載率>20%時，其運行效率和運行功率因數(shù)隨之變化不大，且運行效率>80%。

2.工作溫升
由于異步電機工作時，轉子繞組有電流流動，而這個電流完全以熱能的形式消耗掉，所以在轉子繞組中將產生大量的熱量，使電機的溫度升高，影響了電機的使用壽命。
由于永磁電機效率高，轉子繞組中不存在電阻損耗，定子繞組中較少有或幾乎不存在無功電流，使電機溫升低，極低的溫升也保證了永磁體的壽命，延長了電機的使用壽命，在電梯曳引機的全面應用也證明了這一點。

3.對電網運行的影響
因異步電機的功率因數(shù)低，電機要從電網中吸收大量的無功電流，造成電網、輸變電設備及發(fā)電設備中有大量無功電流，進而使電網的品質因數(shù)下降，加重了電網及輸變電設備及發(fā)電設備的負荷，同時無功電流在電網、輸變電設備及發(fā)電設備中均要消耗部分電能，造成電力電網效率變低，影晌了電能的有效利用。同樣由于異步電機的效率低，要滿足輸出功率的要求，勢必要從電網多吸收電能，進一步增加了電量能量的損失，加重了電網負荷。
在永磁電機轉子中無感應電流勵班，電機的功率因數(shù)高，提高了電網的品質因數(shù)，使電網中不再需安裝補償器。同時，因永磁電機的高效率，也節(jié)約了電能。

4.節(jié)能計算
當一臺電動機在額定負載下的效率由η1提高到η2時，該電動機運行一年所節(jié)省的電能ws（kW•h）如下公式：
式中：PN----電動機額定功率（kW）；LF%--電動機運行負載率；Th----年運行時間（h）。
以22kW-4P電機額定工況為例，Y系列異步電機的效率有91.5%，改成高效永磁電機后效率提高到94.7%時，臺每年節(jié)約電能：4.09x103 kW.h
注：以上是在額定工況下進行計算，如果在負載率變化和轉速范圍較寬的工況下節(jié)能效果遠遠大于額定點。

5.總結
永磁同步電機與異步電機相比，具有明顯的優(yōu)勢，它效率高，功率因素高，能力指標好，體積小，重量輕，溫升低，技能效果顯著，較好地提高了電網的品質因素，充分發(fā)揮了現(xiàn)有電網的容量，節(jié)省了電網的投資，它極大的解決了用電設備中“大馬拉小車”現(xiàn)象。

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