W porównaniu zsilniki asynchroniczne, magnes trwałysilniki synchronicznemają oczywiste zalety. Mają wysoką wydajność, wysoki współczynnik mocy, dobre wskaźniki wydajności, niewielkie rozmiary, niewielką wagę, niski wzrost temperatury, znaczące efekty techniczne i lepiej poprawiają jakość sieci energetycznej. czynniki, w pełni wykorzystujące pojemność istniejącej sieci energetycznej, oszczędzające inwestycje w sieć energetyczną i lepiej rozwiązujące zjawisko „dużego konia i małego wozu” w sprzęcie elektrycznym.
01. Sprawność i współczynnik mocy
Gdy silnik asynchroniczny pracuje, uzwojenie wirnika pochłania część energii elektrycznej z sieci elektroenergetycznej w celu wzbudzenia, co zużywa energię sieci elektroenergetycznej. Ta część energii elektrycznej jest ostatecznie zużywana w uzwojeniu wirnika jako ciepło. Strata ta stanowi około 20-30% całkowitej straty silnika, co zmniejsza jego sprawność. Prąd wzbudzenia wirnika jest przekształcany na uzwojenie stojana jako prąd indukcyjny, co powoduje, że prąd wchodzący do uzwojenia stojana jest opóźniony o kąt w stosunku do napięcia sieci elektroenergetycznej, co powoduje zmniejszenie współczynnika mocy silnika. Ponadto, z krzywych sprawności i współczynnika mocysilniki synchroniczne z magnesami trwałymii silników asynchronicznych (rysunek 1) można zauważyć, że gdy współczynnik obciążenia (=P2/Pn) jest
Po osadzeniu magnesu trwałego w wirniku silnika synchronicznego z magnesami trwałymi, magnes trwały jest używany do ustalenia pola magnetycznego wirnika. Podczas normalnej pracy pole magnetyczne wirnika i stojana pracuje synchronicznie, w wirniku nie ma prądu indukowanego i nie ma strat rezystancji wirnika. Samo to może zwiększyć sprawność silnika o 4%~50%. Ponieważ w wirniku silnika hydromagnetycznego nie ma wzbudzenia prądu indukowanego, uzwojenie stojana może być obciążeniem czysto rezystancyjnym, co sprawia, że współczynnik mocy silnika wynosi prawie 1. Z krzywych sprawności i współczynnika mocy silnika synchronicznego z magnesami trwałymi i silnika asynchronicznego (rysunek 1) można zauważyć, że gdy współczynnik obciążenia silnika synchronicznego z magnesami trwałymi jest >20%, jego sprawność robocza i współczynnik mocy roboczej nie zmieniają się zbytnio, a sprawność robocza wynosi >80%.
02. Uruchomienie szafy
Podczas uruchamiania silnika asynchronicznego wymagany jest odpowiednio duży moment rozruchowy, ale prąd rozruchowy nie może być zbyt duży, aby uniknąć nadmiernego spadku napięcia w sieci elektroenergetycznej i wpłynąć na normalną pracę innych silników i urządzeń elektrycznych podłączonych do sieci elektroenergetycznej. Ponadto, gdy prąd rozruchowy jest zbyt duży, sam silnik będzie poddawany działaniu nadmiernej siły elektrycznej. Jeśli jest uruchamiany często, istnieje również niebezpieczeństwo przegrzania uzwojenia. Dlatego projekt rozruchowy silników asynchronicznych często staje przed dylematem.
Silniki synchroniczne z magnesami trwałymi zazwyczaj wykorzystują również rozruch asynchroniczny. Ponieważ uzwojenie wirnika nie pracuje, gdy silnik synchroniczny z magnesami trwałymi pracuje normalnie, podczas projektowania silnika z magnesami trwałymi uzwojenie wirnika może w pełni spełniać wymagania wysokiego momentu rozruchowego, na przykład wielokrotność momentu rozruchowego jest zwiększona z 1,8-krotności silnika asynchronicznego do 2,5-krotności lub nawet większej, co lepiej rozwiązuje zjawisko „dużego konia ciągnącego mały wózek” w urządzeniach energetycznych.
3. Wzrost temperatury roboczej
Ponieważ uzwojenie wirnika ma prąd płynący, gdy silnik asynchroniczny pracuje, a prąd ten jest całkowicie zużywany w postaci energii cieplnej, w uzwojeniu wirnika zostanie wytworzona duża ilość ciepła, co zwiększy temperaturę silnika i wpłynie na jego żywotność. Ze względu na wysoką sprawność silników z magnesami trwałymi nie ma strat rezystancji w uzwojeniu wirnika, a w uzwojeniu stojana jest mało lub prawie wcale prądu reaktywnego, co powoduje, że temperatura silnika wzrasta nisko i wydłuża się jego żywotność. 4. Wpływ na działanie sieci energetycznej
Ze względu na niski współczynnik mocy silnika asynchronicznego, silnik pochłania dużą ilość prądu biernego z sieci energetycznej, co skutkuje dużą ilością prądu biernego w sieci energetycznej, urządzeniach transformatorowych i urządzeniach do wytwarzania energii, co z kolei obniża współczynnik jakości sieci energetycznej i zwiększa obciążenie sieci energetycznej, urządzeń transformatorowych i urządzeń do wytwarzania energii. Jednocześnie prąd bierny pochłania część energii elektrycznej w sieci energetycznej, urządzeniach transformatorowych i urządzeniach do wytwarzania energii, co skutkuje niższą sprawnością sieci energetycznej i wpływa na efektywne wykorzystanie energii elektrycznej. Również ze względu na niską sprawność silnika asynchronicznego, aby spełnić wymagania dotyczące mocy wyjściowej, konieczne jest pochłanianie większej ilości energii elektrycznej z sieci energetycznej, co dodatkowo zwiększa straty energii elektrycznej i zwiększa obciążenie sieci energetycznej.
W wirniku silnika z magnesami trwałymi nie występuje wzbudzenie prądu indukcyjnego, silnik ma wysoki współczynnik mocy, co poprawia współczynnik jakości sieci energetycznej i eliminuje potrzebę instalowania kompensatora w sieci energetycznej. Jednocześnie, dzięki wysokiej sprawności silnika z magnesami trwałymi, oszczędzana jest również energia elektryczna.