Im Vergleich zu Asynchronmotoren bieten Permanentmagnet-Synchronmotoren viele offensichtliche Vorteile. Permanentmagnet-Synchronmotoren zeichnen sich durch einen hohen Leistungsfaktor, einen guten Fahrleistungsindex, geringe Größe, geringes Gewicht und geringen Temperaturanstieg aus. Gleichzeitig können sie den Qualitätsfaktor des Stromnetzes verbessern, die Kapazität des vorhandenen Stromnetzes voll ausschöpfen und Investitionen in das Stromnetz einsparen.
Vergleich von Wirkungsgrad und Leistungsfaktor
Bei der Arbeit eines Asynchronmotors absorbiert die Rotorwicklung einen Teil der Leistung aus der Netzerregung und verbraucht so Netzstrom. Dieser Teil der Leistung wird in der Rotorwicklung in Wärme umgewandelt, wodurch etwa 20–30 % der Gesamtverluste des Motors verloren gehen, was direkt zu einer Verringerung des Motorwirkungsgrads führt. Der in die Statorwicklung umgewandelte Rotorerregerstrom wird in induktiven Strom umgewandelt, sodass der Strom in der Statorwicklung hinter der Netzspannung zurückbleibt, was zu einer Verringerung des Leistungsfaktors des Motors führt.
Darüber hinaus sinken bei einem Lastfaktor (= P2 / Pn) von < 50 % die Betriebseffizienz und der Betriebsleistungsfaktor eines Asynchronmotors erheblich, sodass dieser im Allgemeinen im wirtschaftlichen Bereich betrieben werden muss, d. h. bei einer Lastrate von 75 % bis 100 %.
Im Rotor eines Permanentmagnet-Synchronmotors sind Permanentmagnete eingebettet, die das Magnetfeld des Rotors aufbauen. Im Normalbetrieb sind Rotor- und Statormagnetfeld synchron, es gibt keinen induzierten Strom im Rotor und keinen Rotorwiderstandsverlust, wodurch der Wirkungsgrad des Motors um 4 % bis 50 % verbessert werden kann. Da im Rotor des Permanentmagnet-Synchronmotors keine Induktionsstromerregung stattfindet, kann die Statorwicklung rein ohmsch belastet werden, sodass der Leistungsfaktor des Motors nahezu 1 beträgt. Bei einer Belastungsrate von > 20 % ändern sich Betriebswirkungsgrad und Betriebsleistungsfaktor des Permanentmagnet-Synchronmotors kaum, und der Betriebswirkungsgrad liegt bei > 80 %.
Anlaufdrehmoment
Beim Starten eines Asynchronmotors muss der Motor über ein ausreichend großes Anlaufdrehmoment verfügen. Der Anlaufstrom darf jedoch nicht zu hoch sein, um einen übermäßigen Spannungsabfall im Netz zu vermeiden und den normalen Betrieb anderer Motoren und angeschlossener elektrischer Geräte zu beeinträchtigen. Darüber hinaus wird der Motor selbst bei zu hohem Anlaufstrom einer übermäßigen elektrischen Krafteinwirkung ausgesetzt. Bei häufigem Starten besteht die Gefahr einer Überhitzung der Wicklungen. Daher steht die Entwicklung eines Asynchronmotors oft vor einem Dilemma.
Permanentmagnet-Synchronmotoren können auch im asynchronen Startmodus verwendet werden. Da die Rotorwicklung des Permanentmagnet-Synchronmotors im Normalbetrieb nicht funktioniert, kann bei der Konstruktion von Permanentmagnetmotoren die Rotorwicklung so gestaltet werden, dass sie die Anforderungen an ein hohes Anlaufdrehmoment vollständig erfüllt. Beispielsweise kann das Anlaufdrehmoment des Asynchronmotors um das 1,8- bis 2,5-fache oder sogar mehr erhöht werden. Dies stellt eine bessere Lösung für herkömmliche Antriebsgeräte dar und löst effektiv das Phänomen „Große Pferde ziehen kleine Autos“.t“ in konventionellen Kraftgeräten.
BetriebTemperaturanstieg
Beim Betrieb eines Asynchronmotors fließt Strom durch die Rotorwicklung, und dieser Strom wird vollständig in Form von Wärmeenergie verbraucht. Daher wird in der Rotorwicklung eine große Menge Wärme erzeugt, wodurch die Temperatur des Motors ansteigt, was sich erheblich auf die Lebensdauer des Motors auswirkt.
Beim Permanentmagnet-Synchronmotor kommt es aufgrund seines hohen Wirkungsgrads zu keinem Widerstandsverlust in der Rotorwicklung und zu einem geringeren oder fast keinem Blindstrom in der Statorwicklung, sodass der Temperaturanstieg des Motors gering ist und sich die Lebensdauer des Motors dadurch verlängert.
Einfluss auf den Netzbetrieb
Aufgrund des niedrigen Leistungsfaktors eines Asynchronmotors muss dieser große Mengen Blindstrom aus dem Stromnetz aufnehmen. Dadurch entsteht ein hoher Blindstromanteil im Stromnetz sowie in den Übertragungs- und Umspannanlagen und Stromerzeugungsanlagen. Die Netzqualität sinkt, was nicht nur die Netzbelastung erhöht, sondern auch einen Teil der elektrischen Energie im Stromnetz verbraucht, was zu geringerer Effizienz und einer Beeinträchtigung des Stromnetzes führt. Gleichzeitig verbraucht der Blindstrom einen Teil der elektrischen Energie im Stromnetz sowie in den Übertragungs- und Umspannanlagen und Stromerzeugungsanlagen, was die Effizienz des Stromnetzes beeinträchtigt und die effektive Nutzung der elektrischen Energie beeinträchtigt. Aufgrund des niedrigen Wirkungsgrads von Asynchronmotoren muss zur Deckung des Leistungsbedarfs mehr Strom aus dem Netz aufgenommen werden, was den Verlust elektrischer Energie weiter erhöht und die Netzbelastung erhöht.
Und bei Permanentmagnet-Synchronmotoren ist der Rotor ohne Induktionsstromerregung ebenfalls hoch, was nicht nur die Netzqualität verbessert, sondern auch die Installation von Blindleistungskompensationsanlagen überflüssig macht. Darüber hinaus spart der Permanentmagnet-Synchronmotor aufgrund seines hohen Wirkungsgrads auch Strom im Netz.
Anhui Mingteng Permanentmagnetische Maschinen und elektrische Ausrüstung Co., Ltd.wurde 2007 gegründet und ist einer der ersten Hersteller in China, der Permanentmagnetmotoren entwickelt und produziert. Das Unternehmen verfügt über ein umfassendes Team für Forschung und Entwicklung, Produktion, Vertrieb und Kundendienst. Das Unternehmen setzt stets auf unabhängige Innovationen und folgt der Unternehmenspolitik „erstklassige Produkte, erstklassiges Management, erstklassiger Service und erstklassige Marken“. Es entwickelt maßgeschneiderte, intelligente Permanentmagnetmotorsysteme und energiesparende Gesamtlösungen für seine Nutzer und strebt danach, ein führender und maßgebender Anbieter in der chinesischen Industrie für Seltenerd-Permanentmagnetmotoren zu werden.
Veröffentlichungszeit: 11. Dezember 2023