So sánh vớiđộng cơ không đồng bộ, nam châm vĩnh cửuđộng cơ đồng bộcó những ưu điểm rõ ràng. Chúng có hiệu suất cao, hệ số công suất cao, chỉ số hiệu suất tốt, kích thước nhỏ, trọng lượng nhẹ, nhiệt độ tăng thấp, hiệu ứng kỹ thuật đáng kể và cải thiện tốt hơn chất lượng của lưới điện. các yếu tố, tận dụng tối đa công suất của lưới điện hiện có, tiết kiệm đầu tư vào lưới điện và giải quyết tốt hơn hiện tượng "ngựa lớn xe nhỏ" trong thiết bị điện.
01. Hiệu suất và hệ số công suất
Khi động cơ không đồng bộ hoạt động, cuộn dây rôto hấp thụ một phần năng lượng điện từ lưới điện để kích thích, tiêu thụ năng lượng của lưới điện. Phần năng lượng điện này cuối cùng được tiêu thụ trong cuộn dây rôto dưới dạng nhiệt. Tổn thất này chiếm khoảng 20-30% tổng tổn thất của động cơ, làm giảm hiệu suất của động cơ. Dòng điện kích thích rôto được chuyển đổi thành dòng điện cảm ứng đến cuộn dây stato, làm cho dòng điện đi vào cuộn dây stato chậm hơn điện áp lưới điện một góc, dẫn đến hệ số công suất của động cơ giảm. Ngoài ra, từ các đường cong hiệu suất và hệ số công suất củaĐộng cơ đồng bộ nam châm vĩnh cửuvà động cơ không đồng bộ (Hình 1), có thể thấy rằng khi tỷ lệ tải (=P2/Pn)
Sau khi nam châm vĩnh cửu được nhúng vào rôto của động cơ đồng bộ nam châm vĩnh cửu, nam châm vĩnh cửu được sử dụng để thiết lập từ trường rôto. Trong quá trình hoạt động bình thường, từ trường rôto và stato chạy đồng bộ, không có dòng điện cảm ứng trong rôto và không có tổn thất điện trở rôto. Chỉ riêng điều này có thể làm tăng hiệu suất của động cơ lên 4% ~ 50%. Vì không có sự kích thích dòng điện cảm ứng trong rôto của động cơ thủy từ nên cuộn dây stato có thể là tải điện trở thuần túy, làm cho hệ số công suất của động cơ gần bằng 1. Từ các đường cong hiệu suất và hệ số công suất của động cơ đồng bộ nam châm vĩnh cửu và động cơ không đồng bộ (Hình 1), có thể thấy rằng khi tỷ lệ tải của động cơ đồng bộ nam châm vĩnh cửu > 20%, hiệu suất vận hành và hệ số công suất vận hành của nó không thay đổi nhiều và hiệu suất vận hành là > 80%.
02. Bắt đầu tủ
Khi khởi động động cơ không đồng bộ, động cơ cần có mô men khởi động đủ lớn, nhưng dòng điện khởi động không được quá lớn, để tránh tình trạng sụt áp quá mức trong lưới điện và ảnh hưởng đến hoạt động bình thường của các động cơ và thiết bị điện khác được kết nối với lưới điện. Ngoài ra, khi dòng điện khởi động quá lớn, bản thân động cơ sẽ bị tác động bởi lực điện quá mức. Nếu khởi động thường xuyên, cũng có nguy cơ quá nhiệt cuộn dây. Do đó, thiết kế khởi động của động cơ không đồng bộ thường phải đối mặt với tình huống khó xử.
Động cơ đồng bộ nam châm vĩnh cửu nói chung cũng sử dụng khởi động không đồng bộ. Vì cuộn dây rôto không hoạt động khi động cơ đồng bộ nam châm vĩnh cửu hoạt động bình thường, khi thiết kế động cơ nam châm vĩnh cửu, cuộn dây rôto có thể đáp ứng đầy đủ các yêu cầu về mô men khởi động cao, ví dụ, mô men khởi động tăng từ 1,8 lần của động cơ không đồng bộ lên 2,5 lần, thậm chí lớn hơn, giải quyết tốt hơn hiện tượng "ngựa lớn kéo xe nhỏ" trong thiết bị điện.
3. Nhiệt độ làm việc tăng
Vì cuộn dây rôto có dòng điện chạy qua khi động cơ không đồng bộ hoạt động và dòng điện này được tiêu thụ hoàn toàn dưới dạng năng lượng nhiệt, một lượng nhiệt lớn sẽ được tạo ra trong cuộn dây rôto, điều này sẽ làm tăng nhiệt độ của động cơ và ảnh hưởng đến tuổi thọ của động cơ. Do hiệu suất cao của động cơ nam châm vĩnh cửu, không có tổn thất điện trở trong cuộn dây rôto và có rất ít hoặc hầu như không có dòng điện phản kháng trong cuộn dây stato, điều này làm cho nhiệt độ động cơ tăng thấp và kéo dài tuổi thọ của động cơ. 4. Tác động đến hoạt động của lưới điện
Do hệ số công suất thấp của động cơ không đồng bộ, động cơ hấp thụ một lượng lớn dòng điện phản kháng từ lưới điện, dẫn đến lượng lớn dòng điện phản kháng trong lưới điện, thiết bị biến áp và thiết bị phát điện, từ đó làm giảm hệ số chất lượng của lưới điện và tăng tải cho lưới điện, thiết bị biến áp và thiết bị phát điện. Đồng thời, dòng điện phản kháng tiêu thụ một phần năng lượng điện trong lưới điện, thiết bị biến áp và thiết bị phát điện, dẫn đến hiệu suất của lưới điện thấp hơn và ảnh hưởng đến việc sử dụng hiệu quả năng lượng điện. Ngoài ra do hiệu suất thấp của động cơ không đồng bộ, để đáp ứng yêu cầu công suất đầu ra, cần phải hấp thụ nhiều năng lượng điện hơn từ lưới điện, làm tăng thêm tổn thất năng lượng điện và tăng tải cho lưới điện.
Không có dòng điện cảm ứng kích thích trong rotor động cơ nam châm vĩnh cửu, động cơ có hệ số công suất cao, cải thiện hệ số chất lượng của lưới điện và loại bỏ nhu cầu lắp đặt bộ bù trong lưới điện. Đồng thời, do hiệu suất cao của động cơ nam châm vĩnh cửu, năng lượng điện cũng được tiết kiệm.