永磁同步電動機的能效要求高、低壓三相異步電動機有對能效的限定要求,永磁同步電動機也有能效限定值的規(guī)定。標準GB 30253-2013分三類規(guī)定了永磁同步電動機的能效限值和等級,明確了電機能效的限定值、目標值和節(jié)能評價值。
(1) 異步起動三相永磁同步電動機。主要技術(shù)參數(shù)范圍及結(jié)構(gòu)型式:電壓1140V及以下;50Hz三相交流電源供電;額定功率范圍0.55-375kW;極數(shù)為2-16P;工作制S1;單速封閉自扇冷。電機效率試驗按照GB/T 22669-2008中的測量輸入—輸出功率的損耗分析法(B法)。
(2) 電梯用永磁同步電動機。主要技術(shù)參數(shù)范圍:電壓1000V及以下;變頻電源供電;額定功率范圍0.55-110kW。電機效率試驗參照GB/T 22670-2008中的直接法—輸入—輸出法(A法)。(
3) 變頻驅(qū)動永磁同步電動機。主要技術(shù)參數(shù)范圍:電壓1000V及以下;變頻電源供電;額定功率范圍0.55-90kW。電機效率試驗參照GB/T 22670-2008中的直接法—輸入—輸出法(A法)
????? 無刷直流永磁電動機和有刷直流電動機雖然具有相同的運行機理,但在運行性能方面存在著一定的差異:有刷直流電動機電樞繞組的元件數(shù)和換向器的換向片數(shù)多于無刷直流電動機電樞繞組的相數(shù);在運行過程中,有刷直流電動機的磁極磁場與電樞磁場始終處于正交變狀態(tài),而無刷直流電動機的磁極磁場與電樞磁場始終在某一角度位置范圍內(nèi)變動,正交狀態(tài)僅是其中的一個瞬時位置。
?????? 因此,在其他條件相同的情況下,在運行過程中,無刷直流電動機的力矩脈動要大于有刷直流電動機的力矩脈動;無刷直流電動機的電磁力矩要小于有刷直流電動機的電磁力矩。交流永磁同步電動機內(nèi)部存在著兩個磁場:一個是電樞磁場,另一個是由轉(zhuǎn)子永磁體產(chǎn)生的磁極磁場。當三相電機繞組內(nèi)通入三相電流時,便在定子內(nèi)腔的氣隙內(nèi)產(chǎn)生一個旋轉(zhuǎn)的電樞磁場。
永磁同步電動機應用一般交流永磁同步電動機是在微電子器件、電力電子器件、變流技術(shù)、計算技術(shù)和現(xiàn)代控制技術(shù)的支持下,實現(xiàn)無刷自同步,即把一般交流永磁同步電動機轉(zhuǎn)變成為自控式永磁同步電動機。獲得與傳統(tǒng)直流電動機一樣良好調(diào)節(jié)性能和啟動性能;但是,電動機本體內(nèi)部的電磁關(guān)系和運行機理基本上沒有變化。因此,一般交流永磁同步電動機的設(shè)計理念和計算方法基本上適用于自控式永磁同步電動機,只是設(shè)計人員必須根據(jù)不同的技術(shù)要求,永磁同步電機原理及其結(jié)構(gòu),采取不同的實施策略和方案。自控式永磁同步電動機與無刷直流永磁電動機,就電動機本體而言,永磁同步電機的正常溫升,基本上具有一樣的結(jié)構(gòu):三相電樞繞組設(shè)置在定子上,永磁體磁極設(shè)置在轉(zhuǎn)子上。
電動機按其工作電流分類,可分為直流電動機和交流電動機。長期以來,直流電動機由于成熟穩(wěn)定的調(diào)速技術(shù)優(yōu)點,廣泛應用在工業(yè)過程中,但其結(jié)構(gòu)復雜、故障率高,不能滿足離散的動態(tài)環(huán)境。隨著新型電力電子器件的發(fā)明及推廣和計算機控制技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)階段的純電動轎車普遍選用交流電機驅(qū)動系統(tǒng)。
近年來,隨著第3代稀土永磁材料性能的不斷提高,具備剩磁高、矯頑力高、磁性能高等優(yōu)點使其在工業(yè)中得到了廣泛的應用。乘用車行業(yè)中,一般的永磁同步電機轉(zhuǎn)速多少,永磁同步電機具備功率因數(shù)高、效率高、啟動轉(zhuǎn)矩大、功率密度高及可靠性高等優(yōu)點使其在驅(qū)動電機系統(tǒng)的使用中占有主導地位。
1.2 永磁同步電機工作原理
長期以來,制約交流電機控制技術(shù)發(fā)展的是轉(zhuǎn)矩和磁鏈的耦合性,使其控制精度難以提升。20世紀60~70年代,K.Hasse和F.Blaschke提出了控制定子電流矢量技術(shù),也叫矢量控制技術(shù),實現(xiàn)了磁鏈和轉(zhuǎn)矩解耦,衢州永磁同步電機,永磁同步電機也是采用此控制方式。
矢量控制技術(shù)是通過調(diào)節(jié)電樞電流和磁場電流來控制電機。現(xiàn)在有些企業(yè)為了提高轉(zhuǎn)矩的響應速度,通過直接調(diào)節(jié)工作電壓來改變定、轉(zhuǎn)子磁鏈的夾角來控制電機的輸出轉(zhuǎn)矩即直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)。近年來,中研人員對其改進技術(shù)也在不斷探索。恒轉(zhuǎn)矩角、單位功率因數(shù)(UPF)、磁通與電流相量角控制、單位電流轉(zhuǎn)矩、恒功率損耗及效率等控制方法可根據(jù)需要疊加用于矢量控制中?,F(xiàn)實中永磁同步電機的控制受到車載動力電池的電壓和電流的限制,在轉(zhuǎn)速增加到一定的數(shù)值后,需要削弱氣隙磁鏈來抑制感應反電動勢,也就是弱磁控制技術(shù)。
依據(jù)控制策略及永磁同步電機自身特性,其在純電動轎車中的應用曲線可近似總結(jié)為基速以下恒轉(zhuǎn)矩控制、基速以上恒功率控制
火山電氣作為工業(yè)綜合產(chǎn)品與解決方案提供商,專注于工業(yè)自動化與新能源等工業(yè)服務(wù)領(lǐng)域,以擁有電機驅(qū)動與控制技術(shù),材料技術(shù),電機設(shè)計制造為基礎(chǔ),生產(chǎn)產(chǎn)品為永磁同步電機、低壓伺服電機、伺服驅(qū)動器、低壓直流無刷電機、矢量驅(qū)動控制器、節(jié)能高效永磁IEC標準電機、一體式驅(qū)動電機及物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計方案系統(tǒng)集成,以快速滿足客戶個性化應用方案為主要經(jīng)營模式,為用戶降低綜合成本,節(jié)能增效。公司聚焦客戶需求,持續(xù)提供智能的驅(qū)動控制及節(jié)能高效電機,工業(yè)自動化,智能物聯(lián)網(wǎng)綜合解決方案,提供紡紗機械節(jié)能改造、織造設(shè)備節(jié)能改造、劍桿噴水織布機節(jié)能改造、卷線編織機節(jié)能改造、負壓風機節(jié)能電機方案、AGV物流小車、太陽能低壓發(fā)電、太陽能低壓水泵解決方案、高速金屬鉆孔切鋸加工設(shè)備智能方案等等,為我們客戶創(chuàng)造價值!火山電氣以“用科技為人類可持續(xù)發(fā)展做出貢獻為企業(yè)使命,將通過前沿技術(shù)和多領(lǐng)域產(chǎn)品,提升綜合實力,致力于實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)升級,實現(xiàn)智能化未來和社會的可持續(xù)發(fā)展!