略談高效永磁變頻電機系統(tǒng)

隨著釹鐵硼稀土磁鋼的出現(xiàn)，永磁電機得到了快速發(fā)展，永磁變頻電機調(diào)速系統(tǒng)進(jìn)入了各行各業(yè)，大有取代異步電機變頻系統(tǒng)之勢。永磁電機+專用變頻器的控制方式在空壓機系統(tǒng)中的應(yīng)用，取得了很好的節(jié)能效果。

現(xiàn)在大多數(shù)空壓機采用異步電動機+變頻器的控制方式，通過調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)速，保證工作壓力恒定，來降低空壓機的工作壓力。節(jié)省了接觸器控制的空壓機系統(tǒng)因電機“空轉(zhuǎn)”期間而造成的約15%-20%的額定功率能量損耗。同時工作壓力的降低，減少了工作時的功率損耗，從而達(dá)到較好的節(jié)能目的。根據(jù)空壓機系統(tǒng)的停頓時間不同，變頻調(diào)速方式比接觸器控制方式，節(jié)電率達(dá)20～40%。

但此類型空壓機系統(tǒng)成本較高，且驅(qū)動用的異步電機會隨著工作速度的下降，效率也出現(xiàn)快速下降的現(xiàn)象，特別是在低頻運行時，電機的效率將大幅度降低。

永磁變頻電動機因其本身帶有磁鋼，勵磁磁場由永磁體提供，不需要從電網(wǎng)吸收無功勵磁功率，因此永磁變頻電動機的功率因數(shù)很高達(dá)0.93以上，所以永磁變頻電動機可以做成較多的極數(shù)，縮短繞組端部，降低銅損耗，提高永磁變頻電動機的效率，而無需擔(dān)心功率因數(shù)低的問題。

山東力久特種電機股份有限公司生產(chǎn)的KYT180空壓機專用電機為例，額定功率22kW，額定轉(zhuǎn)速3600轉(zhuǎn)/分。在額定轉(zhuǎn)矩為600轉(zhuǎn)/分時，其效率達(dá)85%以上。使電動機不需要風(fēng)機冷卻，在自帶風(fēng)扇的條件下，溫升反而比額定條件下低2°。

永磁變頻電動機相對于異步變頻電機而言，在低頻啟動時，異步變頻電機中主磁場弱、功率因數(shù)低，當(dāng)啟動電流在1.5～2倍的額定電流下，才可達(dá)到額定轉(zhuǎn)矩。而永磁變頻電機的主磁場恒定，定子電流幾乎全部為有功電流，啟動電流在1倍的額定電流時，即可達(dá)到額定轉(zhuǎn)矩。較小的啟動電流，就可以得到較大的啟動轉(zhuǎn)矩，系統(tǒng)升速快，也就減少了儲氣罐的壓力波動，很好的保證了系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠運行。