Comparado conmotores asíncronos, imán permanentemotores síncronosPresentan ventajas obvias. Ofrecen alta eficiencia, alto factor de potencia, buenos indicadores de rendimiento, tamaño compacto, peso ligero, bajo aumento de temperatura, importantes efectos técnicos y mejoran la calidad de la red eléctrica. Estos factores permiten aprovechar al máximo la capacidad de la red eléctrica existente, ahorrar inversión en la red eléctrica y resolver mejor el problema de la "combinación de fuerzas" en los equipos eléctricos.
01.Eficiencia y factor de potencia
Cuando el motor asíncrono está en funcionamiento, el devanado del rotor absorbe parte de la energía eléctrica de la red eléctrica para su excitación, lo que consume la energía de esta. Esta parte de la energía eléctrica se consume finalmente en el devanado del rotor en forma de calor. Esta pérdida representa aproximadamente el 20-30 % de la pérdida total del motor, lo que reduce su eficiencia. La corriente de excitación del rotor se convierte en corriente inductiva en el devanado del estator, lo que provoca un retraso en la corriente que entra en el devanado del estator con respecto a la tensión de la red eléctrica, lo que resulta en una disminución del factor de potencia del motor. Además, a partir de las curvas de eficiencia y factor de potencia demotores síncronos de imanes permanentesy motores asíncronos (Figura 1), se puede observar que cuando la tasa de carga (=P2/Pn) es
Después de que el imán permanente se incrusta en el rotor del motor síncrono de imán permanente, este se utiliza para establecer el campo magnético del rotor. Durante el funcionamiento normal, el rotor y el campo magnético del estator funcionan de forma sincronizada, no hay corriente inducida en el rotor ni pérdida de resistencia del rotor. Esto por sí solo puede aumentar la eficiencia del motor entre un 4 % y un 50 %. Dado que no hay excitación de corriente inducida en el rotor del motor hidromagnético, el devanado del estator puede ser una carga resistiva pura, lo que hace que el factor de potencia del motor sea casi 1. De las curvas de eficiencia y factor de potencia del motor síncrono de imán permanente y del motor asíncrono (Figura 1), se puede ver que cuando la tasa de carga del motor síncrono de imán permanente es >20 %, su eficiencia operativa y factor de potencia operativa no cambian mucho, y la eficiencia operativa es >80 %.
02. Arranque del gabinete
Al arrancar un motor asíncrono, este debe tener un par de arranque suficientemente alto, pero la corriente de arranque no debe ser excesiva, para evitar una caída de tensión excesiva en la red eléctrica que afecte al funcionamiento normal de otros motores y equipos eléctricos conectados a ella. Además, si la corriente de arranque es demasiado alta, el motor se verá afectado por una fuerza eléctrica excesiva. Si se arranca con frecuencia, existe el riesgo de sobrecalentamiento del devanado. Por lo tanto, el diseño de arranque de los motores asíncronos a menudo se enfrenta a un dilema.
Los motores síncronos de imanes permanentes generalmente también utilizan arranque asíncrono. Dado que el devanado del rotor no funciona cuando el motor síncrono de imanes permanentes funciona normalmente, al diseñar el motor de imanes permanentes, el devanado del rotor puede satisfacer plenamente los requisitos de un alto par de arranque. Por ejemplo, el múltiplo del par de arranque se incrementa de 1,8 veces el del motor asíncrono a 2,5 veces, o incluso más, lo que soluciona mejor el problema de "un caballo grande tirando de un carro pequeño" en los equipos de potencia.
3. Aumento de la temperatura de trabajo
Dado que el devanado del rotor tiene corriente circulante durante el funcionamiento del motor asíncrono, y esta corriente se consume completamente en forma de energía térmica, se genera una gran cantidad de calor en el devanado del rotor, lo que aumenta la temperatura del motor y afecta su vida útil. Gracias a la alta eficiencia de los motores de imanes permanentes, no hay pérdida de resistencia en el devanado del rotor y la corriente reactiva en el devanado del estator es mínima o prácticamente nula, lo que reduce el aumento de temperatura del motor y prolonga su vida útil. 4. Impacto en el funcionamiento de la red eléctrica.
Debido al bajo factor de potencia del motor asíncrono, este absorbe una gran cantidad de corriente reactiva de la red eléctrica, lo que genera una gran cantidad de corriente reactiva en la red eléctrica, los transformadores y los equipos de generación de energía. Esto, a su vez, reduce el factor de calidad de la red eléctrica y aumenta la carga en la red eléctrica, los transformadores y los equipos de generación de energía. Al mismo tiempo, la corriente reactiva consume parte de la energía eléctrica en la red eléctrica, los transformadores y los equipos de generación de energía, lo que resulta en una menor eficiencia de la red eléctrica y afecta el uso efectivo de la energía eléctrica. Además, debido a la baja eficiencia del motor asíncrono, para cumplir con los requisitos de potencia de salida, es necesario absorber más energía eléctrica de la red eléctrica, lo que aumenta aún más la pérdida de energía eléctrica y la carga en la red eléctrica.
El rotor del motor de imanes permanentes no produce corriente de inducción. Este motor tiene un alto factor de potencia, lo que mejora la calidad de la red eléctrica y elimina la necesidad de instalar un compensador. Además, gracias a su alta eficiencia, se ahorra energía eléctrica.