1. Efficiëntie en arbeidsfactor

Wanneer de asynchrone motor werkt, absorbeert de rotorwikkeling een deel van de elektrische energie voor excitatie van het elektriciteitsnet, dat het elektriciteitsnet verbruikt. Dit deel van de elektrische energie wordt uiteindelijk als stroom in de rotorwikkeling als warmte verbruikt. Dit verlies is goed voor ongeveer 20-30% van het totale verlies van de motor. Het zorgt ervoor dat de efficiëntie van de motor afneemt. De rotorbekrachtigingsstroom wordt omgezet in een inductieve stroom in de statorwikkeling, waardoor de stroom die de statorwikkeling binnenkomt een hoek achterloopt op de netspanning, wat resulteert in een verlaging van de arbeidsfactor van de motor.

Bovendien blijkt uit de efficiëntie- en arbeidsfactorcurven van synchrone motoren met permanente magneet en asynchrone motoren (Figuur 1) dat wanneer de belastingssnelheid (=P2/Pn) van een asynchrone motor <50% is, de bedrijfsefficiëntie en De operationele arbeidsfactor neemt aanzienlijk af. , dus het is over het algemeen vereist om binnen de economische zone te opereren, dat wil zeggen dat het laadpercentage tussen 75% en 100% ligt.

Nadat de synchrone motor met permanente magneet is ingebed met permanente magneten op de rotor, brengen de permanente magneten het magnetische veld van de rotor tot stand. Tijdens normaal bedrijf lopen de magnetische velden van de rotor en de stator synchroon. Er is geen geïnduceerde stroom in de rotor en geen rotorweerstandsverlies. Dit alleen al kan het motorrendement verbeteren is 4% ~ 50%.

Omdat er geen geïnduceerde stroomexcitatie is in de motorrotor met permanente magneet, kan de statorwikkeling een puur resistieve belasting zijn, waardoor de arbeidsfactor van de motor oneindig dicht bij 1 ligt. Dit blijkt uit de efficiëntie- en arbeidsfactorcurven van synchrone motoren met permanente magneet. en asynchrone motoren (Figuur 1) waarbij wanneer de belastingssnelheid van de synchrone motor met permanente magneet >20% bedraagt, het bedrijfsrendement en de arbeidsfactor weinig veranderen, en het bedrijfsrendement >80%.

Figuur 1 Efficiëntie-, arbeidsfactor- en belastingsfactorcurven

2. Stijging van de werktemperatuur

Wanneer de asynchrone motor werkt, vloeit er stroom in de rotorwikkeling en deze stroom wordt volledig verbruikt in de vorm van warmte-energie, dus er zal een grote hoeveelheid warmte worden gegenereerd in de rotorwikkeling, waardoor de temperatuur van de motor zal stijgen en invloed op de levensduur van de motor.

Door het hoge rendement van de permanentmagneetmotor is er geen weerstandsverlies in de rotorwikkeling en is er weinig tot vrijwel geen reactieve stroom in de statorwikkeling, wat resulteert in een lage temperatuurstijging van de motor. De extreem lage temperatuurstijging waarborgt bovendien de levensduur van de permanente magneet en verlengt de levensduur van de permanente magneet. De levensduur van de motor wordt ook bewezen door de uitgebreide toepassing ervan in lifttractiemachines.

3. Impact op de werking van het elektriciteitsnet

Vanwege de lage arbeidsfactor van de asynchrone motor absorbeert de motor een grote hoeveelheid reactieve stroom van het elektriciteitsnet, wat resulteert in een grote hoeveelheid reactieve stroom in het elektriciteitsnet, apparatuur voor krachttransmissie en transformatie, en apparatuur voor energieopwekking, die op zijn beurt vermindert de kwaliteitsfactor van het elektriciteitsnet en verergert de problemen van het elektriciteitsnet en de transmissieapparatuur. Een lading transformatorapparatuur en apparatuur voor energieopwekking, de reactieve stroom in het elektriciteitsnet, apparatuur voor transmissie en transformatie van energie en apparatuur voor energieopwekking verbruiken allemaal een deel van de elektrische energie, waardoor de efficiëntie van het elektriciteitsnet laag wordt en de effectieve werking ervan wordt beïnvloed. gebruik van elektrische energie. Mede vanwege het lage rendement van asynchrone motoren is het, om aan de uitgangsvermogenseisen te voldoen, noodzakelijk om meer elektrische energie uit het elektriciteitsnet te absorberen, waardoor het verlies aan elektrische energie verder toeneemt en de belasting van het elektriciteitsnet toeneemt.

Er is geen geïnduceerde stroom in de motorrotor met permanente magneet en de arbeidsfactor van de motor is hoog, wat de kwaliteitsfactor van het elektriciteitsnet verbetert en de noodzaak elimineert om een ​​compensator in het elektriciteitsnet te installeren. Tegelijkertijd wordt door het hoge rendement van de permanentmagneetmotor ook elektrische energie bespaard.

4. Energiebesparingsberekening

Wanneer het rendement van een motor onder nominale belasting toeneemt van η1 naar η2, is de elektrische energie ws (kW·h) die wordt bespaard door de motor één jaar te laten draaien, als volgt:

PN – nominaal motorvermogen (kW);

LF% – bedrijfsbelasting van de motor;

Th—-Jaarlijkse looptijd (h).

Als we de nominale bedrijfsomstandigheden van de 22 kW-4P-motor als voorbeeld nemen, bedraagt ​​het rendement van de asynchrone motor uit de Y-serie 91.5%. Na de overstap naar een hoogrendementmotor met permanente magneet, waarbij het rendement stijgt tot 94.7%, bespaart elke unit elektrische energie per jaar: 4.09×103 kW.h.

Let op: Bovenstaande betreft berekende ondergewaardeerde arbeidsomstandigheden. Als de belastingssnelheid verandert en het snelheidsbereik breed is, zal het energiebesparende effect veel groter zijn dan het nominale punt.

5. Overzicht

Vergeleken met asynchrone motoren hebben synchrone motoren met permanente magneet duidelijke voordelen. Ze hebben een hoog rendement, een hoge vermogensfactor, goede prestatie-indicatoren, kleine afmetingen, lichtgewicht, lage temperatuurstijging, aanzienlijke technische effecten en verbeteren de kwaliteitsfactor van het elektriciteitsnet beter, waardoor de capaciteit van het bestaande elektriciteitsnet volledig wordt benut, waardoor investeringen worden bespaard in het elektriciteitsnet, en een grote oplossing bieden voor het fenomeen “groot paard en kleine kar” in elektrische apparatuur.