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浅析高效永磁同步电机效率与损耗

作者:湖南中资混合搅拌机电科技有限公司时间:2022-06-22175 次浏览

信息摘要:高效永磁同步电机顾名思义效率要高,符合规定水准的能耗标准。为达此目的,控制和降低电机损耗是关键,必须搞清楚损耗发生机理。分析电机损耗的重要性对电机损耗的考虑之所以重要,有以下三方面原因:(1)损耗决定电机效率,且在很大程度上影响电机运行成本。(2)损耗引起电机发热,且相应的温升水平决定所能得到的最大···

高效永磁同步电机顾名思义效率要高,符合规定水准的能耗标准。为达此目的,控制和降低电机损耗是关键,必须搞清楚损耗发生机理。

分析电机损耗重要性

对电机损耗的考虑之所以重要,有以下三方面原因:

(1)损耗决定电机效率,且在很大程度上影响电机运行成本。

(2)损耗引起电机发热,且相应的温升水平决定所能得到的最大功率输出。

(3)与这些损耗相关的压降或者电流因素必须在电机设计方案中给予合理考虑。

我们今天不讲电机效率和损耗的计算,主要阐述电机相关参数与损耗的关系,以及与效率的关系。

电机损耗主要是三大部分:铁损铜损机械损耗

1、电机铁损,电流通过永磁同步电机定子绕组时,铁芯中产生交变磁通,在铁芯中就会产生磁滞损耗和涡流损耗,其大小由铁芯中的磁通密度和磁通变化的频率决定,近似与外加电压的平方成正比,电压和频率不变时,在空载与负载情况下,铁芯损耗几乎不变,因此,又称固定损耗,主要产生在定子铁芯中。

2、电机铜损,定子绕组的电能损耗和转子绕组的电能损耗。由于定、转子绕组中存在着电阻,电流通过时就要产生电能损耗,称为铜损。

3、机械损耗

机械损耗包括电刷及轴承上的摩擦损耗,风阻引起的损耗等。如果有通风装置,不管是自带风扇还是外风扇,还应包括使空气在电机和通风系统中循环所需的功率(管道通风时,除去强迫气流通过电机外部的长管道或狭窄管道所需的功率),摩擦和风阻损耗可以通过测量电机的输入功率来确定,此时电机以适当转速运转但不带载且不励磁。通常,摩擦和风阻损耗与铁心损耗合并在一起并同时确定。

4、轴承摩擦和通风损耗。它是对应于轴承摩擦及通风阻力所消耗的功率,其大小与转速有关。

5、铁芯中的附加损耗。它与定、转子开槽及相对运动和定、转子磁场的高次谐波有关。

一般认为,相同转速的永磁同步电机,电压越低,铁损越大;相同电压的永磁同步电机,转速越高铁损越大。



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