一、永磁同步電機(jī)和異步電機(jī)效率和功率因數(shù)的比較

　　異步電機(jī)工作時(shí)，轉(zhuǎn)子繞組需要從電網(wǎng)吸收一部分電能進(jìn)行勵(lì)磁，消耗電網(wǎng)的電能。這部分電能最終被帶電流的轉(zhuǎn)子繞組中的發(fā)熱所消耗，約占電機(jī)總損耗的20~30%，直接導(dǎo)致電機(jī)效率降低。轉(zhuǎn)子勵(lì)磁電流轉(zhuǎn)換到定子繞組后為感應(yīng)電流，使得進(jìn)入定子繞組的電流滯后于電網(wǎng)電壓，導(dǎo)致電機(jī)功率因數(shù)降低。

　　另外，電動(dòng)汽車中永磁同步電機(jī)和異步電機(jī)的效率和功率因數(shù)曲線可以看出，當(dāng)負(fù)載率(=p2/pn)＜50%時(shí)，異步電機(jī)的運(yùn)行效率和功率因數(shù)大大降低，因此一般要求在經(jīng)濟(jì)區(qū)運(yùn)行，即負(fù)載率在75%-100%之間。

　　永磁同步電機(jī)的轉(zhuǎn)子嵌入永磁體后，由永磁體建立轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)。正常運(yùn)行時(shí)，轉(zhuǎn)子和定子磁場(chǎng)同步運(yùn)行，轉(zhuǎn)子內(nèi)無(wú)感應(yīng)電流和轉(zhuǎn)子電阻損耗。只有這個(gè)能提高電機(jī)效率4%~50%。同時(shí)，由于永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子沒有感應(yīng)電流勵(lì)磁，定子繞組可能是純阻性負(fù)載，使得電機(jī)的功率因數(shù)幾乎為1。從永磁同步電機(jī)和異步電機(jī)的效率和功率因數(shù)曲線可以看出，當(dāng)永磁同步電機(jī)的負(fù)載率＞20%時(shí)，其運(yùn)行效率和功率因數(shù)變化不大，運(yùn)行效率＞80%。

　　二、永磁同步電機(jī)和異步電機(jī)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩的比較

　　起動(dòng)異步電機(jī)時(shí)，要求電機(jī)有足夠的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，但起動(dòng)電流不宜過(guò)大，以免電網(wǎng)電壓降過(guò)大，影響其他電機(jī)和電網(wǎng)電氣設(shè)備的正常運(yùn)行。此外，當(dāng)啟動(dòng)電流過(guò)大時(shí)，電機(jī)本身會(huì)受到過(guò)大的電力沖擊，如果頻繁啟動(dòng)，還存在繞組過(guò)熱的危險(xiǎn)。因此，異步電機(jī)的起動(dòng)設(shè)計(jì)往往面臨兩難的境地。

　　一般永磁同步電機(jī)也采用異步起動(dòng)方式。由于永磁同步電機(jī)正常工作時(shí)轉(zhuǎn)子繞組不工作，所以在設(shè)計(jì)永磁同步電機(jī)時(shí)，轉(zhuǎn)子繞組可以完全滿足高起動(dòng)轉(zhuǎn)矩的要求，例如起動(dòng)轉(zhuǎn)矩倍數(shù)可以從異步電機(jī)的1.8倍提高到2.5倍甚至更大，較好地解決了常規(guī)動(dòng)力設(shè)備中“大馬拉小車”的現(xiàn)象。

　　三、永磁同步電機(jī)和異步電機(jī)工作溫升的比較

　　異步電機(jī)工作時(shí)，電流在轉(zhuǎn)子繞組中流動(dòng)，這種電流完全以熱能的形式消耗掉，因此轉(zhuǎn)子繞組中會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，使電機(jī)的溫度升高，從而嚴(yán)重影響電機(jī)的使用壽命。

　　至于永磁同步電機(jī)，由于其效率高，轉(zhuǎn)子繞組沒有電阻損耗，定子繞組很少或沒有無(wú)功電流，使得電機(jī)溫升低，從而延長(zhǎng)了電機(jī)的使用壽命。

　　四、永磁同步電機(jī)和異步電機(jī)對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行影響的比較

　　由于異步電機(jī)的功率因數(shù)低，電機(jī)需要從電網(wǎng)中吸收大量的無(wú)功電流，導(dǎo)致電網(wǎng)、輸變電設(shè)備和發(fā)電設(shè)備中有大量的無(wú)功電流，從而降低了電網(wǎng)的品質(zhì)因數(shù)，不僅增加了電網(wǎng)、輸變電設(shè)備和發(fā)電設(shè)備的負(fù)荷，而且消耗電網(wǎng)、輸變電設(shè)備和發(fā)電設(shè)備中的部分電能，導(dǎo)致電網(wǎng)效率低下，影響電能的有效利用。同樣，由于異步電機(jī)效率低，需要從電網(wǎng)中吸收更多的電能來(lái)滿足輸出功率的需求，這進(jìn)一步增加了電能的損耗，加重了電網(wǎng)的負(fù)荷。

　　至于永磁同步電機(jī)，其轉(zhuǎn)子沒有感應(yīng)電流勵(lì)磁，電機(jī)的功率因數(shù)也很高，不僅提高了電網(wǎng)的品質(zhì)因數(shù)，也使得電網(wǎng)中無(wú)需安裝無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備。此外，由于永磁同步電機(jī)的高效率，也節(jié)約了電網(wǎng)的電能。
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