永磁同步電機

結構

永磁同步電機主要由轉子、端蓋和定子組成。一般來(lái)說(shuō)，永磁同步電機大的特點(diǎn)是定子結構與普通感應電機非常相似，這主要不同于轉子等電機的獨特結構。與常用的異步交流電機大的區別是轉子的獨特結構，其上放置高質(zhì)量的永磁磁極。

特點(diǎn)

(1)高功率效率和高功率因數

(2)發(fā)熱小，電機冷卻系統結構簡(jiǎn)單，體積小，噪音低

(3)系統采用全封閉結構，無(wú)傳動(dòng)齒輪磨損和噪音，無(wú)潤滑油和維護

(4)允許過(guò)載電流大，可靠性顯著(zhù)提高

(5)整個(gè)傳動(dòng)系統重量輕，簧下重量比傳統軸傳動(dòng)輕，單位重量功率大

(6)由于沒(méi)有變速箱，轉向架系統可以隨意設計，如柔性轉向架、單軸轉向架等，大大提高了列車(chē)的動(dòng)力性能。

性能

永磁同步電機的轉子嵌入永磁體后，由永磁體建立轉子磁場(chǎng)。正常運行時(shí)，轉子和定子磁場(chǎng)同步運行，轉子內無(wú)感應電流和轉子電阻損耗。只有這個(gè)能提高電機效率4%~50%。由于液磁電機轉子沒(méi)有感應電流勵磁，定子繞組可能是純阻性負載，使得電機的功率因數幾乎為1。從永輝同步電機和異步電機的效率和功率因數曲線(xiàn)(下圖)可以看出，當負載率為20%時(shí)，永磁同步電機的運行效率和功率因數變化不大，運行效率為80%。

感應電動(dòng)機

結構

異步電動(dòng)機的結構除了端蓋、風(fēng)扇等附件外，還可以分為定子和轉子兩部分。定子是電機的固定部分，轉子是電機的轉動(dòng)部分。與DC電機不同，交流電機定子是電樞，因為異步電機的定子產(chǎn)生勵磁旋轉磁場(chǎng)，從電源吸收電能，通過(guò)旋轉磁場(chǎng)在轉子上產(chǎn)生電能并轉化為機械能。此外，定子和轉子之間必須有一定的間隙(稱(chēng)為氣隙)，以保證轉子的自由旋轉。

特點(diǎn)

(1)三相交流異步電動(dòng)機結構簡(jiǎn)單，運行可靠

(2)價(jià)格便宜，過(guò)載能力強

(3)易于使用、安裝和維護

性能

異步電動(dòng)機工作時(shí)，轉子繞組需要從電網(wǎng)吸收一部分電能進(jìn)行勵磁，消耗電網(wǎng)的電能。這部分電能終被轉子繞組中的電流加熱所消耗，約占電機總損耗的20~30%，降低了電機的效率。轉子勵磁電流轉換到定子繞組后為感應電流，使得進(jìn)入定子繞組的電流滯后電網(wǎng)電壓一個(gè)角度，導致電機功率因數降低。此外，從永磁同步電機和異步電機的效率和功率因數曲線(xiàn)(下圖)可以看出，當負載比(=p2/pn)為50%時(shí)，異步電機的運行效率和功率因數大大降低，因此一般要求在經(jīng)濟區運行，即負載比在75%-100%之間。