与其它励磁方法比较,永磁体技术 应用于电机具有很多明显优势。然 而直到最近,这种技术才得以广泛 应用,这得益于永磁体技术的改善 及其成本的降低。ABB 已经开发出 基于永磁体技术的产品,特别适用 于流程工业、船舶推进和风力发电 等需要低速大转矩的领域。
由于永磁体技术近十年发展迅 猛,因此在技术和经济上成为 可行的解决方案。
采用全电动直驱式技术,取消变速 箱及其附件控制工程网版权所有, 可以获得更多效益 (见图 1 )。取消这些部件可降低损 耗,提高传动的整体可靠性
永磁体电机可与鼠笼式感应电机一 样稳固而简约。如果一台永磁体电 机与 ABB 直接转矩控制 (DTC) 变速 转换器配套使用,就无需使用速度 编码器提供转子速度反馈。由于取 消了这个潜在不可靠的零件,永磁 体直接传动解决方案的可靠性进一 步提高。与其他现有低速大转矩技 术相比,这种传动技术可用率也提 高了,产品的生命周期成本也因此 得以降低。
直驱式技术中的永磁电机
ABB 生产永磁体 (PM) 电机已近十 年。永磁体电机是同步电机。在定 子绕组里,一般有三个以上的定子 相位。安装于转子中的永磁体在气 隙中产生基本恒定的磁通,与定子 绕组产生的旋转磁通“锁紧”。因 此,永磁体电机运转可以同步。
电机主轴高度变化很大,从 280 毫 米的电机到 2,500 毫米风力发电机。 M3BJ、AMZ 和 AMG 系列的永磁体 电机产品已经非常成熟。
永磁体电机可与鼠笼式感应电 机一样稳固而简约。
电极数较少的电机具有较高的额定 转速CONTROL ENGINEERING China版权所有,如果电源频率较低www.cechina.cn,也可低 速运转。但在这种情况下www.cechina.cn,运行效 率较低,因为变频器的输出频率大 大低于额定频率范围。在这样低的 频率下,电力开关必须按超大尺寸 进行设计应对配电损失。因此, 在低速应用领域www.cechina.cn, 多极电机更具 优势。
设计运行速度为 750 至 3,000 转/分的 感应电机并不特别适用于低速直接 驱动,因为随着速度降低,效率也 会下降。它们也不能在低转速范围 内有效提供平稳转矩。
极数更多的感应电机的功率因数 也会下降 (由于感应漏磁增加)。所 以,极数较多的感应电机并不真正 适用低速直接驱动。
这些问题说明低速应用为什么要增 加变速箱,以便这种电机在高速运 转时更加平稳。永磁体电机在低转 速大转矩方面的优越性能改变了这
种情况,因此可以取消变速箱。
降低损耗
采用永磁体励磁的一个显著优点, 是不再需要通过换流器从电网向电 机提供励磁功率,因此节省了励磁 所需的电力。同样,由于避免了励 磁功率的对抗电流,又降低了换流 器损耗。与相同功率的感应电机传 动相比,永磁体电机可给逆变器提 供