永磁電機是一種新型電機,它具有體積小、效率高、重量輕等特點。現在永磁電機的應用范圍也越來越廣泛,今天我們看看永磁電機都有哪些優缺點?
稀土永磁電機的工作原理與電勵磁同步電機相同,區別在于前者是以永磁體替代勵磁繞組進行勵磁。當永磁電機的三相定子繞組(各相差120°電角度)通入頻率為f的三相交流電后,將產生一個以同步轉速推移的旋轉磁場。穩態情況下,主極磁場隨著旋轉磁場同步轉動,因此轉子轉速亦是同步轉速,定子旋轉磁場恒與永磁體建立的主極磁場保持相對靜止,它們之間相互作用并產生電磁轉矩,驅動電機旋轉并進行能量轉換。
永磁同步電動機結構簡單、體積小、重量輕、損耗小、效率高,和直流電機相比,它沒有直流電機的換向器和電刷等缺點。和異步電動機相比,它由于不需要無功勵磁電流,因而效率高,功率因數高,力矩慣量比大,定子電流和定子電阻損耗減小,且轉子參數可測、控制性能好;但它與異步電機相比,也有成本高、起動困難等缺點。和普通同步電動機相比,它省去了勵磁裝置,簡化了結構,提高了效率。永磁同步電機矢量控制系統能夠實現高精度、高動態性能、大范圍的調速或定位控制,因此永磁同步電機矢量控制系統引起了國內外學者的廣泛關注。
永磁電機除了上述的優點外,還有一些缺點。如價格復雜、電刷容易壞。永磁電機制成后不需外界能量即可維持其磁場,但也造成從外部調節、控制其磁場極為困難。永磁發電機難以從外部調節其輸出電壓和功率因數,永磁直流電動機不能再用改變勵磁的辦法來調節其轉速。鐵氧體永磁電機,特別是微型永磁直流電動機,由于結構工藝簡單、質量減輕,總成本一般比電勵磁電機低,因而得到了極為廣泛的應用。由于稀土永磁目前價格還比較貴,稀土永磁電機的成本一般比電勵磁電機高,這需要用它的高性能和運行費用的節省來補償。
因此永磁電機適于小功率的場合。
我國是盛產永磁材料的國家,特別是稀土永磁材料釹鐵硼資源在我國非常豐富,稀土礦的儲藏量為世界其他各國總和的4倍左右,號稱“稀土王國”。稀土永磁材料和稀土永磁電機的科研水平都達到了國際先進水平。因此,對我國來說,永磁同步電動機有很好的應用前景。