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通常說的永磁同步電動機具有定子三相分布繞組和永磁轉(zhuǎn)子,在磁路結構和繞組分布上保證感應電動勢波形為正弦,外加的定子電壓和電流也應為正弦波,一般靠交流變壓變頻器提供。永磁同步電機控制系統(tǒng)常采用自控式,也需要位置反饋信息,可以采用矢量控制(磁場定向控制)或直接轉(zhuǎn)矩控制的先進控制策略。
兩者區(qū)別可以認為是方波和正弦波控制導致的設計理念不同。
后糾正一個概念,“直流變頻”實際上是交流變頻,只不過控制對象通常稱之為“無刷直流電機”
應該說BLDC和PMSM的差別真的難說,有時候取決于應用了。傳統(tǒng)的說法是他們的反電動勢不同,BLDC接近于方波,PMSM接近于正弦波??刂粕蟻碚fBLDC一般使用6節(jié)拍的方波驅(qū)動,控制方波的相位和倒通時間,PMSM采用FOC。性能上來說BLDC的輸出功率密度會大點,因為BLDC的轉(zhuǎn)矩充分利用了諧波,也因此BLDC的諧波相比較PMSM會更嚴重。
普通電機和變頻電機設計上的區(qū)別
1、電磁設計
對普通異步電動機來說,再設計時主要考慮的性能參數(shù)是過載能力、啟動性能、效率和功率因數(shù)。而變頻電動機,由于臨界轉(zhuǎn)差率反比于電源頻率,可以在臨界轉(zhuǎn)差率接近1時直接啟動,因此,過載能力和啟動性能不在需要過多考慮,而要解決的關鍵問題是如何改善電動機對非正弦波電源的適應能力。
2、結構設計
在結構設計時,主要也是要考慮非正弦電源特性對變頻電機的絕緣結構、振動、噪聲冷卻方式等方面的影響。普通異步電動機都是按恒頻恒壓設計的,不可能完全適應變頻調(diào)速的要求。強行給普通電機安裝變頻器使用,會帶來很多弊端,以下為變頻器對電機的影響。
1.電動機的效率和溫升:
變頻器在運行中能產(chǎn)生不同程度的諧波電壓和電流,使電動機在非正弦電壓、電流下運行,里面的高次諧波會引起電動機定子銅耗、轉(zhuǎn)子銅耗、鐵耗及附加損耗增加,是轉(zhuǎn)子銅耗,這些損耗會使電動機額外發(fā)熱,效率降低,輸出功率減小,普通電動機溫升一般要增加10%-20%。
2.電動機的絕緣強度
目前中小型變頻器,不少是采用PWM的控制方式。他的載波頻率約為幾千到十幾千赫,這就使得電動機定子繞組要承受很高的電壓上升率,相當于對電動機施加陡度很大的沖擊電壓,使電動機的匝間絕緣承受較為嚴酷的考驗。
另外,由PWM變頻器產(chǎn)生的矩形斬波沖擊電壓疊加在電動機運行電壓上,會對電動機對地絕緣構成威脅,對地絕緣在高壓的反復沖擊下會加速老化。
3.諧波電磁噪聲與震動
普通異步電動機采用變頻器供電時,會使由電磁、機械、通風等因素所引起的震動和噪聲變的更加復雜。變頻電源中含有的各次時間諧波與電動機電磁部分的固有空間諧波相互干涉,形成各種電磁激振力。
當電磁力波的頻率和電動機機體的固有振動頻率一致或接近時,將產(chǎn)生共振現(xiàn)象,從而加大噪聲。由于電動機工作頻率范圍寬,轉(zhuǎn)速變化范圍大,各種電磁力波的頻率很難避開電動機的各構件的固有震動頻率。
電機溫升是什么
電機的主要作用是產(chǎn)生驅(qū)動轉(zhuǎn)矩,作為用電器或各種機械的動力源,高壓電機發(fā)生故障時,為顯著的初始特征就是手感溫升異常:溫升突然增大或超過正常工作溫度。防爆電機一種可以在廠所使用的一種電機,運行時不產(chǎn)生電火花。
防爆電機主要用于煤礦、石油、石油化工和化學工業(yè)。此外,在紡織、冶金、城市煤氣、交通、糧油加工、造紙、等部門也被廣泛應用。電機依據(jù)電磁感應定律實現(xiàn)電能轉(zhuǎn)換或傳遞的一種電磁裝置。變頻調(diào)速電機變頻器驅(qū)動的電動機的統(tǒng)稱。實際上為變頻器設計的電機為變頻電機,電機可以在變頻器的驅(qū)動下實現(xiàn)不同的轉(zhuǎn)速與扭矩,以適應負載的需求變化。
節(jié)能電機到底能省多少電?
節(jié)能電機是指具有的電機,是綠色環(huán)保的電機。電機采用新型電機設計、通過降低電磁能、熱能及機械能的損耗,提高輸出效率。結構簡單,堅固耐用。那么節(jié)能電機到底能省多少電?這是很多客戶都在糾結的一個問題。不妨舉個例來說的更明了:
某企業(yè)之前用Y系列普通7.5KW電機,廠里一共10臺同時操作,每天運轉(zhuǎn)8小時,每年運行300天。今年這家企業(yè)升級了設備,換了10臺型號為YX3-132M-4P-7.5KW的電機,功率還是一樣的,但是卻省電不少。
7.5KW的相同功率,普通Y電機的效率為87%,節(jié)能電機效率90.1%,則Y-132M-4P-7.5KW運行一年的電量為:
?。?.5/0.87)*8*300=20689.6度
YX3-132M-4P-7.5KW運行一年的電量為:
(7.5/0.901)*8*300=19977.8度
使用節(jié)能電機后一臺全年節(jié)電:20689.6-19977.8=711.8度
該企業(yè)使用10臺7.5KW節(jié)能電機,則一年可節(jié)電7118度!
相關數(shù)據(jù)顯示:我國電機用電量占總用電量的比重可達50%,占工業(yè)用電量的比重接近70%。因此,要降低單位GDP能耗,在電機領域大有可為,而節(jié)能電機可作為節(jié)能的突破口。
節(jié)能電機的節(jié)能,通常情況下,效率可提高3%-5%左右,超電機效率更高。由此可見,提高電機效率,降低電機能源消耗,研發(fā)推廣應用、超電動機,具有其十分重要的國家能源戰(zhàn)略意義和現(xiàn)實的社會效益。