永磁发电机有哪些优点

Question

如题所述

Answer 1

永磁体在电机中既是磁源，又是磁路的组成部分。永磁发电机具有以下优点：

1、结构简单、可靠性高

永磁发电机省去了励磁绕组、电刷、集电环结构，因此整机结构简单，避免了励磁式发电机励磁绕组易烧毁、断线，电刷、集电环易磨损等故障，使用性能可靠。

2、体积小、比功率大

永磁发电机采用简化的转子结构，有并联磁场结构和串联磁场结构两种：并联磁场结构的转子采用铸造压制而成，永磁体嵌放在里面，转速高。串联磁场结构的转子采用钢结构，永磁体嵌放在表面，转子表面磁感应强度强、整体结构牢固可靠。由于转子结构的简化，使得发电机内部结构紧凑，转子转动惯量小，实用转速增加，因此，提高了比功率（功率与体积的比值）。

3、低速发电性能好

永磁式发电机的低速发电性能好，输出功率高。在怠速运行时，永磁发电机的输出功率比励磁式发电机的输出功率要高一倍。

4、效率高且节能

一般励磁式发电机在1500—6000r/min之间的转速范围内平均效率只有50%左右；而永磁式发电机的平均效率可达75%～80%。因此，永磁式发电机更加节能。

5、稳压精度高，能延长蓄电池的使用寿命

永磁式发电机采用开关式整流稳压方式，采用小电流脉冲充电，避免了过电流充电而对蓄电池造成损坏的可能性，可以延长蓄电池的使用寿命。

6、无无线干扰

永磁式发电机无电刷、无集电环、在运行中无电火花产生，因此，无无线干扰，大大提高了使用性能。

但由于稀土永磁材料目前的价格比较高，所以永磁式发电机的制造成本一般比励磁式发电机的制造成本会高一些，相对来说，其整机的价格也就要略高一些。

Answer 2

永磁发电机其特点是功率因数高、效率高，在许多场合开始逐步取代最常用的交流异步电机，其中异步起动永磁同步电动机的性能优越，是一种很有前途的节能电机。
一、效率高、更加省电
a、由于永磁同步电机的磁场是由永磁体产生的，从而避免通过励磁电流来产生磁场而导致的励磁损耗（铜耗）；
b、永磁同步电机的外特性效率曲线相比异步电机，其在轻载时效率值要高很多，这是永磁同步电机在节能方面，相比异步电机最大的一个优势。因 为通常电机在驱动负载时，很少情况是在满功率运行，这是因为：
一方面用户在电机选型时，一般是依据负载的极限工况来确定电机功率，而极限工况出现的机会是 很少的，同时，为防止在异常工况时烧损电机，用户也会进一步给电机的功率留裕量；
另一方面，设计者在设计电机时，为保证电机的可靠性，通常会在用户要求的 功率基础上，进一步留一定的功率裕量，这样导致在实际运行的电机90%以上是工作在额定功率的70%以下，特别是在驱动风机或泵类负载，这样就导致电机通 常工作在轻载区。对异步电机来讲，其在轻载时效率很低，而永磁同步电机在轻载区，仍能保持较高的效率，其效率要高于异步电机20%以上。
c、由于永磁同步电机功率因数高，这样相比异步电机其电机电流更小，相应地电机的定子铜耗更小，效率也更高。
d、系统效率高：永磁电机参数，特别是功率因数，不受电机极数的影响，因此便于设计成多极电机（如可以100极以上），这样对于传统需要通过减速箱来驱动负载电机，可以做成直接用永磁同步电机驱动的直驱系统，从而省去了减速箱，提高了传动效率。
二、功率因数高
由于永磁同步电机在设计时，其功率因数可以调节，甚至可以设计成功率因数等于1，且与电机极数无关。而异步电机随着极数的增加，由于异步电 机本身的励磁特点，必然导致功率因数越来越低，如极数为8极电机，其功率因数通常为0.85左右，极数越多，相应功率因数越低。即使是功率因数最高的2极 电机，其功率因数也难以达到0.95。电机的功率因数高有以下几个好处：
a、功率因数高，电机电流小，电机定子铜耗降低，更节能；
b、功率因数高，电机配套的电源，如逆变器，变压器等，容量可以更低，同时其他辅助配套设施如开关，电缆等规格可以更小，相应系统成本更低。
c、由于永磁同步电机功率因数高低不受电机极数的限制，在电机配套系统允许的情况下，可以将电机的极数设计的更高，相应电机的体积可以做得更小，电机的直接材料成本更低。
三、可靠性高
从电机本体来对比，永磁同步变频调速电机与异步电机的可靠性相当，但由于永磁同步电机结构的灵活性，便于实现直接驱动负载，省去可靠性不高 的减速箱；在某些负载条件下甚至可以将电机设计在其驱动装置的内部，如风力发电直驱装置，石油钻机的绞车驱动装置，从而可以省去传统电机故障率高的轴承： 大大提高了传动系统的可靠性。
四、体积小，功率密度大
永磁同步变频调速电机体积小，功率密度大的优势，集中体现在驱动低速大扭矩的负载时，一个是电机的极数的增多，电机体积可以缩小。还有就 是：电机效率的增高，相应地损耗降低，电机温升减小，则在采用相同绝缘等级的情况下，电机的体积可以设计的更小；电机结构的灵活性，可以省去电机内许多无 效部分，如绕组端部，转子端环等，相应体积可以更小。
五、起动力矩大、噪音小、温升低
a、永磁同步电机在低频的时候仍能保持良好的工作状态，低频时的输出力矩较异步电机大，运行时的噪音小；
b、转子无电阻损耗，定子绕组几乎不存在无功电流，因而电机温升低，同体积、同重量的永磁电机功率可提高30%左右；同功率容量的永磁电机体积、重量、所用材料可减少30%。

Answer 3

结构简单，可靠性高。永磁发电机省去了励磁式发电机的转子绕组及励磁机等结构，没有了容易损坏的碳刷和滑环，可靠性大大提高。

体积小，重量轻，比功率大。永磁转子结构的采用，使得发电机的体积、重量大大减少，同时简化了内部结构，实现小型化、轻量化。

中、低速发电性能好。永磁发电机低速时输出功率高，可满足怠速时发电机的需求。

效率高且节能。永磁发电机的效率可达75%～80%，明显高于同功率的励磁式发电机，因此具有节能优势。

环境适应性强。永磁发电机无电励磁绕组、无碳滑环结构，能在潮湿或灰尘尘多的恶劣条件下运行；无需外加励磁电源，发电机只要旋转就能发电，提高了可靠性；同时，永磁发电机无碳刷、滑环结构，消除了碳刷与滑环之间摩擦而产生的无线电干扰，消除了电火花，也能适合在爆炸性危险程度较高的环境中工作。

延长蓄电池使用寿命。永磁发电机具有很好的低速充电性能，可使蓄电池经常处于充足电状态，能有效防止蓄电池的极板硫化。

维护量小。永磁发电机的使用寿命长，维护量相对较小。

价格合理、用途广。永磁发电机的价格相对较低，同时具有多种用途，如可用于汽车、摩托车、船舶、航空器等。

Answer 4

永磁发电机省去了励磁式发电机的励磁绕组、碳刷、滑环结构，整机结构简单，避免了励磁绕组易烧毁、断线，碳刷、滑环结构，整机结构简单，避免了励磁式发电机励磁式发电机励磁绕组易烧毁、断线，碳刷、滑环易磨损等故障，永磁发电机可靠性大为提高。

　　体积小、重量轻、比功率大

　　永磁转子结构的采用，使得发电机内部结构设计排列得很紧凑，体积、重量大为减少。永磁转子结构的简化，还使得转子转动惯量减少，实用转速增加，比功率（即功率、体积之比例）达到一个很高的值。

　　中、低速发电性能好

　　功率等级相同的情况下，怠速时，永磁式发电机要比励磁式发电机的输出功率高一倍，也就是说，永磁式发电机的实际等功率等级的励磁式发电机。

　　能显着地延长蓄寿命缩短

　　永磁式发电机的开头式整流输出对采用小电流脉冲充电，相同的充电电流充电效果更好，从而延长蓄电池的使用寿命。

　　效率高

　　永磁式发电机是一种节能产品。永磁转子结构免去了产生转子磁场所需的励磁功率和碳刷、滑环之间磨擦的机械损耗，使得永磁式发电机效率大为提高。普通励磁式发电机在1500转/分至6000转/分之间的转速范围内平均效率只有45%至55%，而永磁式发电机则可高达75%至80%。

　　采用自启动式稳压器

　　无需外加励磁电源。发电机只要一旋转就能发电。当蓄电池损坏时，只要发动机处于运行状态，汽车充电系统仍可工常工作。如汽车没有蓄电池，只要摇转手把或溜车，也可实现点火运行。

　　特别适合于在潮湿或灰尘多的恶劣环境下工作

　　无无线电干扰

　　永磁发电机无碳刷、无滑环的结构，消除了碳刷与滑环磨擦产生的无线电干扰；消除了电火花，特别适合于爆炸性危险程度较大的环境下工作，也降低了发电机对环境温度的要求。

Answer 5

　　永磁发电机的优点：
　　1、永磁发电机省去了励磁绕组、电刷、集电环结构，因此整机结构简单，避免了励磁式发电机励磁绕组易烧毁、断线，电刷、集电环易磨损等故障，使用性能可靠。
　　2、永磁发电机采用简化的转子结构，有并联磁场结构和串联磁场结构两种：
　　1）、并联磁场结构的转子采用铸造压制而成，永磁体嵌放在里面，转速高。
　　2）、串联磁场结构的转子采用钢结构，永磁体嵌放在表面，转子表面磁感应强度强、整体结构牢固可靠。
　　由于转子结构的简化，使得发电机内部结构紧凑，转子转动惯量小，实用转速增加，因此，提高了比功率（功率与体积的比值）。
　　3、永磁式发电机的低速发电性能好，输出功率高。在怠速运行时，永磁发电机的输出功率比励磁式发电机的输出功率要高一倍。
　　4、永磁式发电机的平均效率可达75%～80%，因此，永磁式发电机更加节能。
　　5、永磁式发电机采用开关式整流稳压方式，采用小电流脉冲充电，避免了过电流充电而对蓄电池造成损坏的可能性，可以延长蓄电池的使用寿命。
　　6、永磁式发电机无电刷、无集电环、在运行中无电火花产生，因此，无无线干扰，大大提高了使用性能。