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永久磁石同期モーターと非同期モーターの比較!

2024-08-26

比較すると非同期モーター永久磁石同期モーター明らかな利点があります。高効率、高力率、良好な性能指標、小型、軽量、低温度上昇、顕著な技術的効果があり、電力網の品質をより良く向上させます。要素、既存の電力網の容量を十分に活用し、電力網への投資を節約し、電気機器における「大馬小馬」現象をより良く解決します。​
01.効率と力率

非同期モータが作動しているとき、回転子巻線は励磁のために電力網から電気エネルギーの一部を吸収し、電力網の電力を消費します。この電気エネルギーの一部は最終的に熱として回転子巻線で消費されます。この損失はモータの総損失の約20〜30%を占め、モータの効率を低下させます。回転子励磁電流は誘導電流として固定子巻線に変換され、固定子巻線に入る電流は電力網の電圧より角度だけ遅れ、モータの力率が低下します。さらに、効率と力率の曲線から、永久磁石同期モーター非同期モータ(図1)では、負荷率(=P2/Pn)が50%未満の場合に非同期モータの運転効率と運転力率が大幅に低下することがわかります。そのため、一般的には経済領域内、つまり負荷率が75%~100%の間で運転する必要があります。

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永久磁石同期モーターの回転子に永久磁石を埋め込んだ後、永久磁石を使用して回転子磁場を確立します。通常の動作中、回転子と固定子磁場は同期して動作し、回転子に誘導電流はなく、回転子抵抗損失もありません。これだけでモーターの効率を4%〜50%向上させることができます。流体磁気モーターの回転子には誘導電流励起がないため、固定子巻線は純粋な抵抗負荷になる可能性があり、モーターの力率はほぼ1になります。永久磁石同期モーターと非同期モーターの効率と力率曲線(図1)から、永久磁石同期モーターの負荷率が> 20%の場合、その動作効率と動作力率はあまり変化せず、動作効率は> 80%であることがわかります。
02. キャビネットの起動
非同期モーターの始動時には、モーターに十分な始動トルクが必要ですが、始動電流は大きすぎてはならず、電力網の過度の電圧降下を避け、電力網に接続された他のモーターや電気機器の正常な動作に影響を与えないようにする必要があります。また、始動電流が大きすぎると、モーター自体が過度の電気力の影響を受けます。頻繁に始動すると、巻線が過熱する危険もあります。そのため、非同期モーターの始動設計は、しばしばジレンマに直面します。

永久磁石同期モーターも一般的に非同期始動を採用しています。永久磁石同期モーターが正常に作動しているときは回転子巻線は作動しないため、永久磁石モーターを設計する際に、回転子巻線は高い始動トルクの要件を十分に満たすことができます。たとえば、始動トルクの倍数は非同期モーターの 1.8 倍から 2.5 倍、あるいはそれ以上に増加し、電力設備における「大きな馬が小さな荷車を引っ張る」現象をよりよく解決します。
3. 動作温度上昇
非同期モータが作動しているとき、回転子巻線には電流が流れ、この電流は熱エネルギーの形で完全に消費されるため、回転子巻線で大量の熱が発生し、モータの温度が上昇し、モータの寿命に影響を与えます。永久磁石モータは効率が高いため、回転子巻線に抵抗損失がなく、固定子巻線に無効電流がほとんどまたはまったくないため、モータの温度上昇が低く、モータの寿命が延びます。4.電力網の動作への影響
非同期モータの力率が低いため、モータは電力網から大量の無効電流を吸収し、その結果、電力網、変電設備、発電設備に大量の無効電流が発生し、その結果、電力網の品質係数が低下し、電力網、変電設備、発電設備の負荷が増加します。同時に、無効電流は電力網、変電設備、発電設備の電気エネルギーの一部を消費し、電力網の効率が低下し、電気エネルギーの有効利用に影響を与えます。また、非同期モータの効率が低いため、出力電力の要件を満たすために、電力網からより多くの電気エネルギーを吸収する必要があり、電気エネルギーの損失がさらに増加し​​、電力網の負荷が増加します。

永久磁石モーターの回転子には誘導電流励起がなく、モーターの力率が高いため、電力網の品質係数が向上し、電力網に補償装置を設置する必要がなくなります。同時に、永久磁石モーターの高効率により、電気エネルギーも節約されます。