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    高效电机真正“高效“的关键要素,必须掌握

    2020-07-25 16:58:00来源:wangjian

    中国在电机控制领域具有非常重要的位置,全球每年80亿只电机的产量中有70亿就是中国制造的。对于高效电机这一块,永磁同步电机目前是主流。由于永磁电机与价格波动很大的稀土材料密切相关,因此对行业带来了一些影响和波动,令我们更加谨慎来看这种高效电机未来的发展,这是今天我也会提到另一新兴的高效电机极其控制技术的原因之一。
    感应电机在功率很大的情况下,比如几十千瓦以上的电机,可达到接近95%的效率,但小功率电机则效率点非常低,如单相的风扇甚至大概只有30~40%。电机效率除了与功率相关(跟它的励磁电流所占的比例有关系),还与电机所运行的环境有关系,如果一个电机设计本身是优化的,但总是让它运行在一个非常不利的情况,如满负载的20%以下,则效率会非常低。另外,电机本身的功率因数是又一个影响效率非常关键的指标。
    感应电机根据不同的电机功率等级会有不同的表现,但是基本上都处于40~80%左右负载区间的话,系统对于电机本身的利用率是可以接受。所以在考虑控制系统的时候,系统到底应该在一个什么样的区间运行,包括功率因数部分,这对效率的影响至关重要。
    感应电机之所以应用广泛的一些优势之处:1.成本比较低,电网直接接上去就可以运行起来;2.没是有控制器也可以(当然代价主要是在能效上面);3.转矩系数低,单相电流情况下可以产生非常稳定的磁场空间。4.没有永磁体,没有失磁性,不怕振动也不怕生锈,所以比较牢靠。在控制上它非常容易进入到高速的弱磁控制区,在很大功率范围里面有多种电机可用。但也存在缺点:在轻载情况下面效率非常差,同样工艺下尺寸比永磁电机大不少。从控制上来讲,现在实现电机高效的同时都希望用矢量变换、矢量控制,因为转子侧电流大,温度变化非常大,从而导致转子侧电阻的变化非常大,对感应电机矢量控制这一类基于参数的控制策略造成困难,是一个很大的技术挑战。
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