略談高效永磁變頻電機(jī)系統(tǒng)

隨著釹鐵硼稀土磁鋼的出現(xiàn)，永磁電機(jī)得到了快速發(fā)展，永磁變頻電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)進(jìn)入了各行各業(yè)，大有取代異步電機(jī)變頻系統(tǒng)之勢(shì)。永磁電機(jī)+專用變頻器的控制方式在空壓機(jī)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(jī)采用異步電動(dòng)機(jī)+變頻器的控制方式，通過(guò)調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速，保證工作壓力恒定，來(lái)降低空壓機(jī)的工作壓力。節(jié)省了接觸器控制的空壓機(jī)系統(tǒng)因電機(jī)“空轉(zhuǎn)”期間而造成的約15%-20%的額定功率能量損耗。同時(shí)工作壓力的降低，減少了工作時(shí)的功率損耗，從而達(dá)到較好的節(jié)能目的。根據(jù)空壓機(jī)系統(tǒng)的停頓時(shí)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(jī)系統(tǒng)成本較高，且驅(qū)動(dòng)用的異步電機(jī)會(huì)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(yùn)行時(shí)，電機(jī)的效率將大幅度降低。

永磁變頻電動(dòng)機(jī)因其本身帶有磁鋼，勵(lì)磁磁場(chǎng)由永磁體提供，不需要從電網(wǎng)吸收無(wú)功勵(lì)磁功率，因此永磁變頻電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)很高達(dá)0.93以上，所以永磁變頻電動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)的效率，而無(wú)需擔(dān)心功率因數(shù)低的問(wèn)題。

山東力久特種電機(jī)股份有限公司生產(chǎn)的KYT180空壓機(jī)專用電機(jī)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(shí)，其效率達(dá)85%以上。使電動(dòng)機(jī)不需要風(fēng)機(jī)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(dòng)機(jī)相對(duì)于異步變頻電機(jī)而言，在低頻啟動(dòng)時(shí)，異步變頻電機(jī)中主磁場(chǎng)弱、功率因數(shù)低，當(dāng)啟動(dòng)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(jī)的主磁場(chǎng)恒定，定子電流幾乎全部為有功電流，啟動(dòng)電流在1倍的額定電流時(shí)，即可達(dá)到額定轉(zhuǎn)矩。較小的啟動(dòng)電流，就可以得到較大的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，系統(tǒng)升速快，也就減少了儲(chǔ)氣罐的壓力波動(dòng)，很好的保證了系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠運(yùn)行。