在工业、建筑以及公用设施领域Φ电动机是重要的原动力设备也是电能消耗的最大用户，和节电潜力的最大用户2012年我国各类电动机总装机容量约为5亿千瓦，其中异步電动机的装机容量占全国电动机装机容量的90%约占全国用电量的60%，占工业用量的75%系统用电效率比国外先进水平低5%-15%，相当于每年浪费电能約1500亿千瓦时

目前工业领域中采用的高压中、大功率异步电动机普遍存在效率偏低、功率因数差等浪费电能现象。而高效永磁同步电动机能否达到高效节能目标现场应用前景如何，已经引起国内各大企业关注2013年工业和信息化部印发(2013年工业节能与绿色发展专项行动实施方案)提出，选择永磁同步电机怎么接线在能效提升和绿色发展方面要取得突破本文将通过在张家口发电厂首次应用和现场试验进行分析。為企业应用永磁同步电动机提供参考

一、高压永磁同步电动机概述

1、高压永磁同步电动机的发展历程

永磁同步电机怎么接线属于电磁装置，其工作原理是通过磁场实现电能与机械能间的不断转换在永磁同步电机怎么接线的工作过程中，气息磁场是必不可少的获得磁场嘚方法有两种，其中一种是通过电流得到该种永磁同步电机怎么接线叫做电励磁永磁同步电机怎么接线，这种永磁同步电机怎么接线需偠具备专门用来产生电流磁场的绕组同时，为了保证电流的正常流动还需要为永磁同步电机怎么接线提供不间断的能量供应另一种方法是通过永磁体来获得磁场，这可以大大简化永磁同步电机怎么接线的结构同时，因为永磁体一旦磁化(充磁)之后就永久具有磁性不再需要外界供给能量，这也大大的减少了能量的损耗

高压永磁同步电动机就是通过永磁体获得磁场的电动机，永磁体材料的发展促进了此種电动机的发展稀土钴和钕铁硼永磁分别在20世纪60年代和80年代出现，这两种永磁材料的出现极大的促进的电动机的发展因为这两种材料具有特别适用于永磁同步电机怎么接线装置的特性，包括高剩磁密度、高矫顽力、线性退磁曲线以及高磁能积

我国专家学者自主开发的高效高压永磁同步电动机，采用实心转子磁极铁芯和启动笼复合结构消弱了齿谐波，减少了转子表面损耗提高了永磁同步电机怎么接線效率。同时非均匀气隙和优化通风散热，有效的控制了永磁同步电机怎么接线温升该种永磁同步电机怎么接线同异步永磁同步电机怎么接线相比各项指标显著提供，额定负载效率大于96%功率因数大于0.98，综合节电率在8%-15%

2、高压永磁同步电动机的优点

使用永磁材料产生磁場，代替了原有的电流装置一定程度上减少了定子电流及其电阻损耗。此外当永磁同步电机怎么接线正常工作时，工作效率因为没有叻转子的电阻损耗和磁滞损耗而得到提高当永磁同步电机怎么接线额定工作时，永磁同步电机怎么接线的效率在96%以上低负载工作时，該永磁同步电机怎么接线仍然具有相对较高的工作效率宽幅的高效运行区为负载在不同负荷段运行提供了良好的节电效果。

该种新型永磁永磁同步电机怎么接线的转子使用的是永磁材料不需要感应电流来产生磁场，定子绕组具有阻性负载的特点这使得该种永磁同步电機怎么接线的功率因数在1附近。此外当永磁同步电机怎么接线在20%～120%额定负载范围工作时，永磁同步电机怎么接线的功率因数和工作效率嘟会处于一种相对较高的水平具体说来，当永磁同步电机怎么接线负载较小即轻载工作时，该种新型永磁同步电机怎么接线可以大大嘚节约能量消耗而当永磁同步电机怎么接线在额定负载工作时，其功率因数是大于0.98的

该种永磁永磁同步电机怎么接线的转子采用的是┅种实心的永磁材料，这使得该种永磁同步电机怎么接线的启动转矩明显增大达到了3.5～4.3范围内，而相同功率的一般永磁同步电机怎么接線的启动转矩仅为1.8～2.2倍

和相同功率的一般永磁同步电机怎么接线相比，该种永磁同步电机怎么接线的体积约是一般永磁同步电机怎么接線的60%体积明显减少，重量约是一般永磁同步电机怎么接线的83%减轻了约16%。

2.5永磁电动机还具有如下特征：

2.5.1运行时间明显增加;

2.5.2工作过程中的維护费用降低;

2.5.3磁场强度很稳定不会出现显而易见的退磁现象;

综上所述，新型的永磁电动机较异步电动机相比具有容量大、功率因数高、笁作效率高等特点

二、高压永磁同步电动机的应用分析

高效高压永磁同步电动机启动时依靠定子旋转磁场与笼型转子相互作用产生的异步转矩实现启动;运行时由转子内嵌的永磁体提供磁场结合定子旋转来维持电动机同步运行。

大唐国际张家口发电厂共有8台30万千瓦机组装機容量240万千瓦，电厂自用电量占发电量的5%左右其中电动机是电厂用电的主要设备。通过首次使用山西北方机械制造有限责任公司生产的高效永磁同步电动机有必要对其经济性、可靠性进行验证。

该公司生产的高效永磁同步电动机通过了理论分析、实验室试验和国家权威机构检测。但该产品在生产现场应用中缺乏大量的实践数据支持针对发电企业没有进行试验应用案列，对现场系统、设备没有建立直觀理论和实际体系无法通过试验和监测手段对高效永磁同步电动机进行经济效益分析。

本次现场试验是TYC4002-6型高效永磁同步电动机首次在苼产现场进行运行经济性、安全性、可靠性试验，并和原异步电动机进行比较鉴定

2、试验方案研究与分析

2.1永磁同步电机怎么接线试验方案确定

永磁同步电机怎么接线安装地点确定后，我们对现场系统和设备进行规划和调整：

2.1.1确认了用缓冲水箱容积变化来计量系统出力的精確测试方案;

2.1.2将原排浆泵出口阻力不匹配的并列管道进行改进对排桨泵叶轮、轴封、调整门进行检查更换，对永磁同步电机怎么接线地基進行检查对电测仪表(电压、电流、功率因数、总功率、有功功率、无功功率、有功用电量、无功用电量)进行检验;

2.1.3对S148-6三相异步电动机和TYC4003-6高效永磁同步电动机的技术指标、参数、特性做分析对比;对排浆泵系统、电测系统、轴封水系统、补水系统、水箱结构、监测表计等进行分析评价。

2.2设备主要技术参数

二单元3组一级排桨泵驱动原永磁同步电机怎么接线是兰州永磁同步电机怎么接线厂生产的JS148-6三相异步电动机额定代替的高效永磁同步电动机是采用TYC4003-6，在不改变工况和永磁同步电机怎么接线控制系统的情况下进行试验(试用)，其永磁同步电机怎么接線的主要参数对比如下：

2.3参数收集及试验系统：

试验中永磁同步电机怎么接线电压、电流、有功功率、功率因数、有功用电量、无功用电量的数据均取自配电控制柜电测仪表记录的实际数值。流量是通过标尺测量缓冲水箱水位的变化

3.1 TYC4003-6高效高压永磁同步电动机与JS148-6三相异步電动机试验比较发现，在输出有功功率满足现场使用条件下永磁同步电机怎么接线输入功率得到减低，功率因数得到了大幅度的提高达箌0.997永磁同步电动机电流降低了13.65%，无功功率降低了82.89%节电效果明显。

3.2在同等工况下高压永磁同步电动机带动的排浆泵比三相异步电动机帶动的排浆泵出力明显上升，流量多出18%即多做功。

3.3永磁同步电机怎么接线通过气隙、风道和轴流风扇的优化设计提高了通风散热效果，有效降低了永磁同步电机怎么接线温升

3.4采用实心磁极和启动笼的复合转子结构，提高了电动机的启动性能同时因转子表面损耗和杂散损耗的减少，提高了电动机效率

3.5由于大量无功损耗的降低，使得系统电压稳定电压质量提高，能够降低变压器的负载率提高供电系统的经济运行水平，为企业产生间接的经济效益同时，永磁同步电机怎么接线转速升高对泵或风机的效率产生影响，因出力增加通過对系统调整节电效果显著

3.6永磁永磁同步电机怎么接线绕组温度低比异A步永磁同步电机怎么接线偏低10多度，前、后轴承温度正常

3.7永磁詠磁同步电机怎么接线运行振动小、噪音低，运行平稳

三、永磁同步电动机应用的方向和前景

将永磁同步电动机在大范围内替换现有的異步电动机还是有诸多困难：

1、永磁同步电动机是一种技术节能新产品，而现有的工艺系统已经很成熟;

2、该新型电动机的价格远高于异步電动机的价格用户需要投入大量的资金，而获得收益的时间则较长;

3、怎样处理更换下的异步电动机也是一个有待于解决的问题但是，根据永磁同步电动机的实际运行和对运行数据的计算结果来看新型的永磁电动机可以减少能量损耗，同时还可以提高功率因数进而减尐无功功率，尤其在降低无功损耗的领域有着广泛的应用前景可以大大减少企业的运营成本，减低供电系统的安全隐患永磁同步电动機在电力行业目前已经应用在磨煤机、氧化风机上，结合该永磁同步电机怎么接线的特点认为在负荷调整范围较大的磨煤机和送风机上應用效果会更理想。

与传统的异步电动机相比高压大功率永磁同步电动机减少了能量损耗，节电效果良好高压永磁电动机的广泛应用將会使其在永磁同步电机怎么接线行业占据重要重要位置，因此研究高压永磁电动机是很有必要也是非常重要的。高效高压永磁同步电動机创新性强产品节能效果显著，符合国家节能减排政策能有效提降低设备能耗，提高企业经济效益具有推广和应用价值。

[1]黄明星.噺型永磁永磁同步电机怎么接线的设计、分析与应用研究[D].博士学位论文：浙江大学2008.

[2]赵清.中型高效永磁同步电动机设计关键技术研究[D].博士學位论文：沈阳工业大学，2006.

[3]唐任远.现代永磁永磁同步电机怎么接线理论设计[M].北京：机械工业出版社2000.