无感矢量控制的永磁同步机在风机行业的节能应用

一、前言

风机已广泛应用于冶金、石化、电力、城市轨道交通、纺织、船舶等国民经济各领域以及各种场所的通风换气。为了节省宝贵的资源变频调速也早已应用在风机行业。驱动风机，大多数为三相交流异步电动机。
　　PM—SVC（永磁电机—无速度传感器矢量控制）技术我公司自主研发具有完全自主知识产权的新技术。相同风机负载时PM-SVC控制的同步电机比IM-SVC控制的异步电机更节能。

二、风机负载下，PM-SVC控制比IM-SVC控制节能原理

同步电机和异步电机最大的区别在于同步电机的转子是永磁体。起动时不需要无功励磁电流,永磁体提供的磁通取代电励磁,减少了定子电流和定子电阻损耗。
　　正常运行时转子转速和定子磁场转速一致，转子上有永磁体靠永磁体的磁场就可以保证电机的正常运转，转子鼠笼条上没有电流，定子上感应电流减小，功率因数高，没有绕组损耗,转子铁耗也没有，同步电机效率更高。
　　相同的风机负载下，用同一台变频器带载同功率的同步机和异步机，分别对应用PM-SVC控制和IM-SVC控制，在相同的风机转速下同步机电流更小，耗电更少。

应用实例：
　　以E2000变频器4.0Kw电机带离心式风机测试能耗数据如下：

　　由以上数据可看出，相同风机负载条件下同步机比异步机节能，负载越重转速越高同步机比异步机节能的绝对值值越大。以4.0Kw电机额速运行时省电为0.27Kw,一天即可省电6.48Kw.h，一年即可省电2365.2Kw.h，另外转速越低同步机比异步机省电的相对比例越高。
　　4.0kW的无感同步机其价格仅较同等功率异步机高10-20%左右，低于闭环控制的永磁同步伺服电机，我们按照4.0kW无感同步电机市面价800元计算，工业用电按照0.8元/kW.h计算的话，每年仅节省下来的电足可以购买2.3台同步电机，节能效果显而易见。

三、PM-SVC相对于IM-SVC的控制优势

除了节能效果显著，PM-SVC控制与IM-SVC控制相比还具有以下优点：
　　3.1可精确控制风量。从流体力学原理得知，风机风量与电机转速功率相关：风机的风量与风机（电机）的转速成正比，风机的风压与风机（电机）的转速的平方成正比，风机的轴功率等于风量与风压的乘积，故风机的轴功率与风机（电机）的转速的三次方成正比（即风机的轴功率与供电频率的三次方成正比）。PM-SVC控制所用电机为同步机，n=60f/p。同步机无转差，通过精确控制电机转速实现更精确的控制风量。
　　3.2操作简单方便。本公司PM-SVC控制具有自动识别电机参数功能，静止学习和旋转学习两种学习方式能满足更所的应用场合。操作简单方便。
　　当然了，由于PM-SVC控制与IM-SVC相比因电机材质及控制方式不同，相同功率同步电机机的购买成本比普通的异步电机成本要高。但是后期通过节能，同步机耗电量少，最终的总成本同步机更低。而且从节能方面考虑符合可持续发展人文理念。（见上述计算结果）

四、结束语

同步机跟异步机相比在风机行业有诸多优点，控制精度高、操作简单方便，最主要的是节能，耗电量降低。而且本公司PM-SVC控制技术已通过长时间的市场验证，技术成熟。因此PM-SVC控制的永磁同步电机值得在风机行业推广。
　　不仅在风机行业如此，在纺织、塑机等行业，使用同步机控制能够有效节省大量能源也得到了广大客户的高度认可。

 

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