銅轉子電機與永磁電機能效比較研究

作者:百方網 日期:2021-10-22 12:04:53 人氣: 欄目:電工入門

在全球電機系統能效論壇(Eemods)會議上,銅發展協會的可持續能源項目經理瑞查德德菲(Richard deFay),提交了一份銅轉子電機和永磁電機測試結果報告。

德菲在會議中之指出:“業界曾認為,永磁電動機的效率優于感應電動機,但這不是事實”。銅發展協會計劃對永磁(PM)電機與銅轉子電機(CRM)進行相對公平的同類系統比較,采用由永磁電機制造商指定的驅動器,以確定市場營銷索賠的有效性。

第一階段的測試使用了來自三個不同制造商的7.5HP(5.5kW)銅轉子電機和永磁電機進行比較。該試驗在北卡羅來納州先進能源電機測試實驗室進行,試驗歷時數月。電機測試分三個階段,都使用相同的變頻器,根據電機負載和轉速進行效率比較。

研究發現,永磁電機與銅轉子電機在不同轉速(1800、1600、1400、1200、1000RPM)情況下的測試能效比較的數據結果如下:(籃色代表銅轉子電機,紅色代表永磁電機)

數據結果表明,在永磁90hz,銅轉子60hz頻率不同的水平上,銅轉子電機的系統能效都比永磁電機要高。

從第二測試階段的研究可以看出,在永磁150hz,銅轉子60hz頻率不同的水平上,扭矩比例小的階段,銅轉子電機系統能效比永磁電機高,但隨著扭矩百分比達到75%時,銅轉子的系統效率開始低于永磁。

第三階段測試表明,當頻率相同條件下,銅轉子電機的效率比永磁PM電動機更高。

“這個分析比較結果相當有趣,也表明必須要按照不同的馬力速度對電機進行進一步研究。”德菲先生說道。“我們現在有機會進行進一步更大規模的評估,更準確地評價銅轉子電動機技術”。未來的測試可能包括:電機額定功率高達20馬力(14.9kW)。

從上述例子可以看出,使用銅轉子的異步電動機不僅能效遠遠高出鋁轉子電動機,而且與永磁電機相比也要不可替代的優勢,例如,永磁材料在短路、高溫和強烈振動等環境易發生失磁,故障時不能滅磁保護,在超速等異常條件下,永磁磁極容易受到較大影響。永磁同步發電機的這些固有缺陷,使它很難滿足系統提出的高可靠、免維護的性能要求,而銅轉子電機恰恰在此方面有非常優異的表現。電動機制造商Reliance Electric認為銅轉子電機是能夠滿足軍方苛刻要求的唯一電機。

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