刍议永磁同步电机的节能改造分析
永磁同步电机结构特性与节能措施探析
永磁同步电机结构特性与节能措施探析作者：张明杰来源：《科学与财富》2018年第36期摘要：永磁同步电机作为一种新型节能电机，凭借其高效率、高功率因数、起动力矩大、温升低、噪声小等特性，以及节电、安全免维护、运转率高等优势，在诸多行业有着广泛的应用。
永磁同步电机包括调速永磁同步电机、永磁无刷直流电机、异步启动永磁同步电机。
文中所述永磁同步电机仅指调速永磁同步电机，多用于大功率设备的驱动系统。
笔者通过对比供水系统永磁同步电机与异步电机，总结出其他行业应用永磁同步电机设备的几个使用工况，结合行业目前使用情况，对设备适用性进行了初步的分析。
关键词：永磁同步电机；高效率；调速；适用性；节能措施永磁同步电机损耗仅约为异步电机的50%，主要原因在于：第一，永磁同步电机定子铜损及铁损明显低于异步电机，且其独有的定子铁损（惯性运行时）也明显低于异步电机独有的转子铜损；第二，异步电动机通常制成风冷式，而永磁同步电动机由于损耗少，可制成全封闭式，进而使得机械损耗（风损）大幅降低。
本文对永磁同步电机与传统异步电机从电机结构、特性、使用情况、成本等角度进行了对比分析；并结合永磁同步电机的设备使用工况特点及目前设备应用节能情况。
1永磁同步电机与异步电机的对比永磁同步电机具有如下特点及优点：永磁同步电机与异步电机相比，如异步电机为高效电机，在满载时电机效率平均差2%（异步电机为普通电机时相差～5%），优势不明显；在半载时，电机效率平均差10%，有优势；在轻载时，异步电机效率至少会差15%～20%，而永磁同步电机的效率和功率因数受负载率的影响很小，具有宽的经济运行范围，相对异步电机而言，轻载时节电效果明显。
永磁同步电机功率因数平均高达0.95～0.99，比常规高效电机的0.86～0.94高出5%～10%；空载电流低，以315kW电机为例，空载电流为2.5A，普通电机为10～20A。
永磁同步电机与异步电机相比，起动扭矩大，可达到额定值的2.2倍，而普通异步电动机只能达到55%左右，因此选择时比传统异步电动机的功率要小。
永磁电动机节能原理分析 刘雪东
永磁电动机节能原理分析刘雪东摘要：永磁电动机是胶带输送机上的重要传动设备，常用于油田煤矿开发中。
在井下煤矿开采中，胶带输送机在长时间运行下，常因各种因素降低传动效率，提高电能消耗，是同一种典型的低效率、高耗能的设备。
基于此，本文对永磁电动机的节电展开研究，并简述了节电后永磁电动机在应用方面的价值，希望为开采节约能源，提高企业经济效益。
关键词：永磁；同步；高效；节能科学技术的进步，变频技术的发展，在井下使用的胶带输送机上，使用智能永磁直驱同步电动机作为驱动模式，能够有效降低电动机无功消耗，节约电能，提高胶带输送机的效能[1]。
节能减排、低碳经济是当今世界共同关注的话题，是我国电力产业战略目标，也是发电企业发展绿色产业应负的社会责任。
发电厂用电耗用量的降低是电厂节能降耗工作重点关注的目标。
据统计，全国电机类设备耗电比例达到总发电量的70%，因此电机类设备的节能降耗是厂用电降低的首要研究对象和重要目标。
1永磁电机的发展世界上发明的第一台电动机是永磁电机。
永磁电机因转子上安装有永磁磁钢材料而得名，特点是具有高效节能的优越性能。
因为永磁材料成本较高、磁密度低难以制造大容量电机而陷于发展瓶颈。
而异步交流电机因价格成本优势却得到快速广泛应用。
随着电力电子技术和微计算机的发展，20世纪70年代永磁同步电动机开始应用于交流变频调速系统。
由于永磁材料和永磁电机的飞速发展，尤其是电机体积及重量下降，全球各国都在研制永磁电机，其中德国西门子公司纽伦堡电机厂于1986年研制成功一台额定功率为1100kW、转速为230r/min的六相钐钻永磁同步电动机及其控制系统。
加拿大纽芬兰大学的M.A.Rahman教授于1990年研制成功当时功率最大的25hp四极异步起动永磁同步电动机，其中效率最高的达到了94%。
英国1996年展出了装有两台2100kW永磁电动机名为“海魂”号的轻型隐身护卫舰设计模型。
法国的热蒙-施奈德（Jeumont-Schneider）公司于1987年制造了第一台400kW永磁电动机样机，转速为500r/min。
刍议永磁同步电机的节能改造分析
刍议永磁同步电机的节能改造分析发表时间：2019-07-05T11:55:31.370Z 来源：《防护工程》2019年第7期作者：刘军[导读] 本文就针对永磁同步电机的节能改造进行了简要探讨，以供参考。
合肥水泥研究设计院有限公司安徽合肥 230051 摘要：随着电力电子技术、微电子技术、新型电机控制理论和稀土永磁材料的快速发展,永磁同步电机得以迅速的推广应用。
根据科学技术进步极大地推动了同步电机的发展，本文就针对永磁同步电机的节能改造进行了简要探讨，以供参考。
关键词：永磁同步电机；节能改造随着《中国制造2025》的贯彻和实施，我国工业也面临着由大国向强国的全面转型升级。
生产设备高速化、智能化、自动化日新月异，节能减排、绿色发展新举措、新方法、新装备不断涌现。
节能降耗将成为企业管理的重要课题。
通常设备的良好运行和节能新技术、新工艺、新理念的运用，会给企业降低成本、提高竞争力带来意想不到的效果。
电机是所有设备重要组成部分，电机本身的节电效果直接影响设备的运行效益。
1永磁同步电动机的简述永磁同步电动机就是指采用永磁体代替通电线圈励磁的电机。
由于永磁电机的转子是永磁体，所以永磁电机发展与永磁材料的发展密不可分。
虽然之前有很多关于永磁电机的研究，但直到铷铁硼的出现，才使得永磁电机真正被人们重视，也才使得永磁电机真正被各行各业所采用。
近年来，随着电力电子技术、微电子技术、新型电机控制理论和稀土永磁材料的快速发展，永磁同步电机得以迅速推广应用。
与传统的电励磁同步电机相比，永磁同步电机、特别是稀土永磁同步电机，具有损耗少、效率高、节电效果明显的优点。
永磁同步电动机以永磁体提供励磁，使电机结构较为简单，降低了加工和装配费用，省去了容易出问题的集电环和电刷，提高了电机运行的可靠性；又因为无需励磁电流，没有励磁损耗，提高了电机的效率和功率密度，因而是近几年研究较多、并在各个领域中应用越来越广泛的一种电机。
在节约能源和环境保护日益受到重视的今天，对其研究就显得非常必要。
磨煤机改装永磁同步电动机节能效果分析
Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ： ｔ ｈｅ ｒ ｍａ ｌ ｐｏ ｗｅ ｒ ｐｌ ａ ｎ ｔ ， ｃ ｏ ａ ｌ ｍｉ ｌ ｌ ， ｐ ｅ ｒ ｍａ ｎｅ ｎｔ ｍａ ｇ ｎｅ ｔ ｓ ｙｎ ｃ ｈｒ ｏ ｎｏ ｕｓ ｍｏ ｔ ｏ ｒ， ａ ｓ ｙｎ ｃ ｈｒ ｏ ｎ ｏｕｓ ｍｏ ｔ ｏ ｒ， ａ ｃ —
ｔ ｉ ｖ ｅ ｐｏ ｗｅ ｒ ， ｒ ｅ ａ ｃ ｔ ｉ ｖ ｅ ｐｏ ｗｅ ｒ ， ｅ ｎ ｅ ｒ ｇｙ ｓ ａ ｖ ｉ ｎ ｇ
目前 ， 我 国主要 以火力 发 电为 主 ， 这样 不仅 消耗
大 量 的煤 炭 资源 ， 而且 造 成 较 大 的 环境 污 染 。节 能
电厂 得到 应用 ， 并进 行 了相 关 的试 验 ｌ ＿ 】 。高效 高 压 永磁 同步 电动 机采 用 永 磁体 励 磁 ， 基本 不 需 要 无 功 励磁 电流 ， 可 以显 著 提 高 功 率 因数 ， 功 率 因 数 接 近
Ｅｎ ｅ ｒ ｇ ｙ ｓ ａ ｖ ｉ ｎｇ ｅ ｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ｓ ｏ ｆ ｃ ｏ ａ ｌ ｍｉ ｌ ｌ ａ ｆ ｔ ｅ ｒ ｉ ｎｓ ｔ ａ ｌ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ
ｐ ｅ ｒ ｍａ ｎｅ ｎ ｔ ｍａ ｇ ｎ ｅ ｔ ｓ ｙ ｎｃ ｈ ｒ ｏ ｎ ｏ ２种 电动机 的 功 率参 数 进行 对 比。 结果 表 明 ， 磨煤 机 装 配 永磁 同步 电
动机 相对 异步 电动机 综合 节 电率 为 ９ ． ４ ６ 。
［ 关 键
词］火 力发 电厂 ； 磨 煤机 ； 永磁 同步 电动 机 ； 异 步电动机 ； 有 功 功率 ； 无功 功率 ； 节 能
ｃ ｅ ｎｔ ｙ ｅ ａ ｒ ｓ ｇｒ ａ ｄ ｕａ ｌ ｌ ｙ ．Ａｃ ｃ ｏｒ ｄ ｉ ｎｇ ｔ ｏ ａ ｎ ｅ ｎｅ ｒ ｇｙ ｓ ａ ｖ ｉ ｎｇ ｅ ｖ ａ ｌ ｕａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｔ ｅ ｓ ｔ ｆ ｏｒ ａ ＰＭ ＳＭ ｕ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ａ ｃ ｏａ ｌ ｍｉ ｌ ｌ ， ｔ ｈｉ ｓ ｐａ — ｐｅ ｒ ｅ ｖ ａ ｌ ｕａ ｔ ｅ ｄ ｔ ｈｅ ｅ ｎｅ ｒ ｇ ｙ ｓ ａ ｖ ｉ ｎｇ ｒ ｅ ｓ ｕｌ ｔ ｏ ｆ ｔ ｈｅ ＰＭ ＳＭ ．Ｔｈｅ ｅ ｎｅ ｒ ｇｙ ｓ ａ ｖ ｉ ｎ ｇ ｅ ｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ｏ ｆ ｔ ｈｅ ＰＭ ＳＭ Ｗ３ Ｓ ａ ｎａ ｌ ｙ ｚ ｅ ｄ ｂ ｙ ｍｅ ａ ｓ ｕｒ ｉ ｎ ｇ ａ ｎ ｄ ｃ ｏ ｍｐ ａ ｒ ｉ ｎｇ ｔ ｈｅ ａ ｃ ｔ ｉ ｖ ｅ ｐｏ ｗｅ ｒ ａ ｎｄ ｒ ｅ ａ ｃ ｔ ｉ ｖ ｅ ｐｏ ｗｅ ｒ ｏｆ ｔ ｈｅ ＰＭ Ｓ Ｍ ａ ｎ ｄ ａ ｓ ｙ ｎｃ ｈ ｒ ｏｎ ｏｕ ｓ ｍｏ ｔ ｏ ｒ ｏ ｎ ａ ｃ ｏ ａ ｌ ｍｉ ｌ ｌ ｕ ｎｄｅ ｒ ｃ ｏ ｎｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎｓ ｗｉ ｔ ｈ ｄ ｉ ｆ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎｔ ｃ ｏ ａ ｌ ｖｏ ｌ ｕｍｅ ｓ ． Ｔｈｅ ｔ ｅ ｓ ｔ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｈ ｏｗｓ ｔ ｈａ ｔ ， ｃ ｏ ｍｐ ａ ｒ ｅ ｄ ｗｉ ｔ ｈ ｔ ｈｅ ｃ ｏａ ｌ
永磁电机节能的措施
永磁电机是一种采用永磁体励磁的电动机，相比于传统的电励磁电机，永磁电机具有更高的效率和节能效果。
以下是一些永磁电机节能的措施：优化设计：优化永磁电机的设计是实现节能的关键。
通过合理的电磁设计、结构设计和热设计，可以减小电机的体积、重量和损耗，提高电机的效率。
选用高性能的永磁材料：高性能的永磁材料能够提高永磁电机的磁场强度和效率，从而降低能耗。
降低损耗：降低永磁电机的损耗是节能的重要手段。
通过改进电机设计、优化控制策略等措施，可以有效地减小电机的铁损、铜损和机械损耗。
应用变频技术：变频技术可以实现对永磁电机的精确控制，使电机在不同工况下都能高效运行，从而达到节能效果。
优化控制系统：优化永磁电机的控制系统，根据实际工况调整电机的运行参数，可以有效地提高电机的运行效率，降低能耗。
维护保养：定期对永磁电机进行维护保养，保证电机的正常运行，避免因机械故障或电气故障导致的能耗增加。
总之，永磁电机节能的措施可以从多个方面入手，包括优化设计、选用高性能的永磁材料、降低损耗、应用变频技术、优化控制系统和维护保养等。
这些措施可以提高永磁电机的效率，降低能耗，从而实现节能目标。
高效稀土永磁同步电动机节能应用探讨
式 中 ： 为 高效 电机效 率 ； 为普 通 电机效 率 ；２ 输 Ｐ为
出 功 率
２２ 功 率 因数 对 节 能 效 果 的 影 响 ．
１ 结 构与 原 理
异 步 起 动 稀 土 永 磁 电 动 机 （ 下 简 称 Ｐ Ｍ） 在 异 步 以 ＭＳ 是 电动 机 的基 础 上 ． 其 转 子 边 鼠笼 内 侧 镶 入 稀 土 永 磁 磁 钢 而 将 成 ， 的 运 行 原 理 与 电 励 磁 同 步 电 动 机 相 同 ． 以 永 磁 体 提 它 是
（） ３ 设计 较高 的功率 因数 ， 即较小 的激磁 电流 ， 使定 子绕
组铜 损较小 。
但 还是有相 当一部 分人对其 持观望 和怀疑 的态度 ． 究其 原因
在 于 对 其 特 性 不 甚 了解 ． 此 我 们 还 须 在 推 广 应 用 方 面 做 更 因 多 更 扎 实 的 工 作 由 于 稀 土 永 磁 电动 机 与 普 通 感 应 电动 机 相 比 有 其 独 特 的 性 能 ． 时 其 性 能 受 环 境 温 度 、 ｔ ｎ 压 和 永 同 ＃：电 － ０
电机节 能应用特 点及注 意事项 。
关 键 词 异 步 起 动 稀 土 永 磁 同步 电动 机 节 能 效 率
功 率 因数
中 图分 类 号 ： Ｍ３ １ Ｔ ５
文献标识 码 ： Ａ
文章编号 ：６ ２ ９ ６ （ １ ）６ ０ ２ － ３ １ ７ － ０ ４２ １０ － ０ ３ ６ ） 男 ， 刘 １ ６ － ， 高级 工程 师 ， 业 于福 州 大 学 电 气 系 电机 电 器专 业 。 现从 事 电机 节 能 产 品 的研 究与 开 发 ． 要 研 究 方 向 为 稀 土 毕 主 永磁 电机 及 微 特 电机 等 。
永磁同步电机的降本增效方法
永磁同步电机的降本增效方法
一、优化电机设计：
1. 选用合适的材料：选择高性能的永磁材料，如钕铁硼（NdFeB）磁体，具有高磁能积和良好的热稳定性，能够提高电机的磁能转换效率。
2. 提高电机的绕组设计：采用适当的绕组形式和电机结构，减小绕组电阻和漏阻抗，降低电机的电阻损耗和铜损耗。
3. 优化电机的磁路设计：通过改变磁路结构、增加磁路截面积等方式，减小磁路的磁阻，提高电机的磁能利用率。
二、改进控制策略：
1. 采用高效的磁场定向控制（FOC）策略：FOC是一种基于电流控制的控制策略，能够实现电机磁场的精确控制，提高电机的效率和响应速度。
2. 应用先进的最大转矩控制（MTC）算法：MTC算法能够实现在不同负载条件下，使电机输出最大转矩，提高电机的输出功率和转矩密度。
3. 采用预测控制策略：预测控制策略能够根据电机的工作状态和负载特性，预测电机的转速和转矩需求，从而优化控制策略，提高电机的效率和动态响应性。
三、应用新技术：
1. 采用无感应传感器技术：无感应传感器技术能够实现对电机位置和转速的无接触测量，减少传感器的使用和维护成本，提高系统的可靠性和降低成本。
2. 应用智能控制技术：通过引入人工智能、模糊控制、神经网络等技术，对电机的工作状态进行智能化分析和控制，优化电机的运行效率和能耗。
通过优化电机设计、改进控制策略和应用新技术等方法，可以有效降低永磁同步电机的成本，并提高其效率和性能。
这些方法在实际应用中具有一定的可行性和可操作性，能够为永磁同步电机的降本增效提供有效的解决方案。
永磁同步电动机节能降耗作用研究
永磁同步电动机节能降耗作用研究随着人们环保意识的提高和国家对节能与降耗的要求越来越高，永磁同步电动机的应用越来越广泛。
与传统的电动机相比，永磁同步电动机具有更高的效率、更小的体积和更好的动态性能等优点，因此在很多领域得到了广泛的应用。
永磁同步电动机的节能降耗作用主要来自以下几个方面：1. 高效率永磁同步电动机具有更高的效率，相同的输出功率下，其耗电量更少。
根据数据统计，相同功率永磁同步电动机的效率可以比普通异步电机提高5%-10%。
这是由于永磁同步电动机采用了永磁体，可以减少定子电阻、铜损，从而降低了电机的电阻损耗。
因此，高效率是永磁同步电动机的最大优势之一。
2. 较小的体积永磁同步电动机由于无需外部增加磁场，可以使用小型化的定子，从而减小电机的尺寸。
相同输出功率下，永磁同步电动机比异步电机可以减小体积约30%，从而降低了电机制造成本。
此外，由于体积较小，散热面积变小，从而进一步减小散热的能耗，提高了电机的效率。
3. 更好的动态性能永磁同步电动机的响应速度非常快，能够快速地调整输出功率。
这是因为永磁同步电动机采用无刷直流电机，转子上的永磁体保持强磁场，能够更好地与控制器协同工作，在转速和力矩控制等方面更加精准和可靠。
4. 更加环保相较于传统的同步电机和异步电机，永磁同步电动机在节能降耗方面有更明显的环保作用。
由于它的高效率和小体积等特性，可以降低非化石能源的消耗。
此外，由于永磁同步电动机较少产生电磁干扰和噪声，减少了对机器和环境的污染。
总之，永磁同步电动机的节能降耗作用是普遍认可的。
随着技术的不断进步和市场需求的增长，永磁同步电动机在未来的应用前景非常广阔，在环保和节能方面将大有可为。
除了以上几个方面，永磁同步电动机的节能降耗作用还包括以下方面：5. 高效的负载承受能力永磁同步电动机在高负载下仍然能够保持高效率工作，在不影响机器性能和寿命的情况下，可以承受更大的负载。
这使得永磁同步电动机适用于需要长时间高效运行的应用场景，如工业生产线、机器人等。
球磨机永磁同步机驱动节能改造
球磨机永磁同步电机驱动系统节能技术球磨机是目前建材工业上广泛使用的原料细粉磨设备，是建材行业主要的耗电设备，对球磨机节能改造，提高球磨机的工作效率，是建材行业节能降耗的关键环节。
水泥、陶瓷、冶金球磨机通常采用附加启动电机冲击启动或软启动装置来启动，对电网冲击大，而且启动完成后运转时所需的转距减小，所以在节约能源方面有很大的空间。
目前普遍采用的驱雷蒙磨动方式是：三相交流电动机—液力耦合器—齿轮减速器—皮带减速器。
由于球磨机属恒转矩负载，在用液力耦合器调速时，其调速效率等于调速比，有很大一部分能量在液力耦合器中被浪费了。
球磨机一般以固定的转速运行，粉煤球磨机筒体转速是由皮带轮或齿轮减速机构（也有用液力耦合器）决定的。
球磨机的转速直接影响到钢球和物料的运动状况及物料的研磨过程，在不同的转速下，筒体内的钢球和物料的运动状况。
1、球磨机的工作原理目前球磨机普遍采用的驱动方式是：三相交流电动机通过减速机构带动筒体旋转，在离心力和摩擦力的作用下，研磨体和物料随筒体一道旋转，达到一定高度时抛落，物料受到研磨体撞击和研磨作用而被粉碎。
转速与研磨效率球磨机的研磨效率直接影响球磨机的耗电量和产量：如（a）图，当转速较低时，钢球和物料随筒体内壁上升，当钢球和物料的倾角等于或大于自然倾角时，沿斜面滑下，不能形成足够的落差，钢球对物料的研磨作用很小，球磨机的效率很低。
如（c）图，如果筒体的转速很高，由于离心力的作用，以致使物料和钢球不再脱离筒壁，而随其一同旋转，这时钢球对物料已无撞击作用，研磨效率则更低。
这种状态的最低转速称为临界转速。
如（b）图，当筒体的转速处于上述二者之间的某一转速时，钢球被带到一定的高度后沿抛物线落下，对筒底物料的撞击作用最大，研磨效率最高，此时的转速称为最佳工作转速。
如果采用变转速球磨机，在合适的变转速制度下，有效地粉磨性质不同的粉料和适应粉磨过程中颗粒粒度及泥浆黏度不断变化的粉磨环境，能获得更高研磨效率。
永磁同步电机对于电梯节能的探讨
永磁同步电机对于电梯节能的探讨【摘要】永磁同步电机以其体积小，结构简单，动态响应快，高效节能等优点，在很多行业得到了应用。
通过对永磁同步电机节能改造的研究，建立详细的节能数据与购置回收数据，其结果表明，永磁同步电机节能降耗的效果非常明显，不仅短期可以收回改造费用，而且节能效应影响深远。
【关键词】永磁同步电机;电梯;节能Discussion about The Permanent Magnetic Synchronous Motor for Elevator ConservationLI Guang-wei(Guang Zhou Academy Of Special Equipment Inspection & Testing China,Guang Dong ProvinceGuangｚhou510000)【Abstract】Permanent Magnetic Synchronous Motor（PMSM）has been applied in many industries with its small size, simple structure, quick dynamic response, high efficiency and saving energy. Based on energy saving transformation of permanent magnet synchronous motor, a detailed energy-saving data and purchase recovery data, and the results show that the effects of the energy conservation of permanent magnet synchronous motor is very obvious, not only short-term can withdraw reconstruction expenses, and energy saving effect have far-reaching influence.【Key words】Permanent Magnetic Synchronous Motor；Elevator；Conservation0.引言节能，是指加强用能管理，采取技术上可行、经济上合理以及环境和社会可以接受的措施，减少从能源生产到消费各个环节的损失，更有效、合理地利用能源。
浅谈某铁矿永磁电机节能改造方案设计
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图１永磁电机与异步电机的输出特性比较 ２．４变频起动与远程控制 使用了变频驱动后。不但可根据工况
（待料或上料）任意改变电机频率达到调 速目的，还可实现软启动软停车，启动电 流只有额定电流的１．Ｏ倍。避免了对设备 和电网的冲击。可以实现任何远程控制以 及远程监控、远程数据采集：变频器内置 ＲＳ４８５接口。采用ＭＯＤＢＵＳ通讯协议与 ＤＣＳ系统通讯。可以在变频器操作界面上 直接显示、设定、修改运行参数，操作更 加方便、快捷、调频精度高。
永磁同步电机对于电梯节能的探讨
【 ｂ ｔ ｃ］ｅｍ ｎｎ Ｍ ｇｅ ｃＳ ｎｈｏ ｏｓＭ ｔ Ｐ Ｓ ｈ ｓ ｅｎ ａｐｉ ａ ｙｉ ｕｔｅ ｗｔ ｉ ｍ ｌ ｓ ｅ ｓ ｐ ｔ ｃ ｒ， ｕ ｋ Ａ ｓｒ ｔ ｒ ａ ｅｔ ａｎ ｔ ｙ ｃｒｎｕ ｏ ｒ（ Ｍ Ｍ） ａ ｂ ｅ ｐ ｌ ｄ ｉ ｍ ｎ ｄ ｓ ｉ ｉ ｓ ａ ｉ ， ｉ ｌ ｓ ｕｔ ｅ ｑ ｉ ａ Ｐ ｉ ｏ ｅ ｎ ｎ ｒｓ ｈｔｓ ｌ ｚ ｍ ｅ ｒ ｕ ｃ
科技成果——永磁同步发电机节能技术
科技成果——永磁同步发电机节能技术所属行业能源、装备制造业技术开发单位沈阳工业大学适用范围车用汽、柴油发电；并网型、离网型风力发电。
成果简介1、技术原理“并网式”发电机通过采用永磁直趋结构，去除易损坏、效率低的齿轮箱，实现整个传动系统的高效节能；“离网”式发电机通过变速恒压技术实现，省去了变频器和复杂的并网控制系统，简化了风力发电装置的结构，实现高效节能；对车用汽、柴油发电通过在现有发电机设计的基础上建立更为精确的数学模型，综合考虑工艺、材料、加工精度、结构、性价比等各种因素，大幅度降低损耗，实现发电机的高效节能。
2、关键技术与装备围绕永磁同步发电机节能，进行了以下关键技术的研究：（1）降低损耗、提高效率的关键技术；（2）良好电压稳定性的关键技术；（3）低材料消耗、低成本、高可靠性关键技术；（4）降低启动阻力矩，提高风能利用率技术。
主要技术指标1、适用发电机功率等级：1kW-10MW；2、节能率：10%-20%。
技术水平1、专利基本情况表一种永磁风力发电机的组合转子结构，ZL200820218246.6；一种组合定子结构的永磁风力发电机，ZL200820218245.1；一种组合转子结构的混合励磁永磁风力发电机，ZL200910248895.X。
双支撑式双转子永磁同步风力发电机，ZL201220589076.9。
2、科学技术鉴定证书（辽宁签字[2011]41号）鉴定单位：辽宁省科学技术厅；鉴定日期：2011年4月10日。
3、国家863计划项目（课题编号：2008AA05Z412）。
典型案例该技术于2008年7月在“湘潭电机厂”应用，采用该技术生产的永磁风力发电机功率为2000kW，效率为96%，整个传动系统效率提高了12%，年节能量为210万kWh/台。
该技术于2013年5月在“临海浙富电机有限公司”应用，采用该技术生产的车用永磁发电机功率为2.5kW/3.5kW，效率为93.5%，效率提高10%，年节能量为3066kWh/台。
高效永磁同步电机变频直驱节能改造
高效永磁同步电机变频直驱节能改造杨家杰摘㊀要:文章以江苏国信泗阳生物质发电有限公司二次风机由异步电机液力耦合器调控改造为永磁同步电机变频直驱调控为例ꎬ对其锅炉二次风机节能改造进行了分析ꎮ首先对永磁同步电机的原理和优点进行阐述ꎬ并分析了节能改造的具体措施ꎬ同时还指出二次风机高效永磁同步电机故障及应急处理措施ꎮ通过改造前后的电能耗对比ꎬ对永磁同步电机的节能性做进一步论证ꎮ关键词:永磁同步电机ꎻ节能改造ꎻ应用㊀㊀目前ꎬ三相异步电动机轻载运行时功率因素低ꎬ启动扭矩低ꎬ低转速时电机效率不高ꎮ而相比于普通电动机ꎬ永磁同步电动机极大的提升了电机效率和功率因数ꎬ并具备噪声低㊁重量轻㊁结构紧凑等优势ꎮ同时ꎬ同步电机的高效工作区更宽ꎬ在转速调节多和负载变化大的应用场合ꎬ节能效果更显著ꎮ一㊁永磁同步电机工作原理永磁同步电机定子是三相绕组ꎬ与传统感应电机类似ꎬ转子是磁钢ꎬ驱动器控制的Ｕ/Ｖ/Ｗ三相电形成旋转磁场ꎬ转子在此磁场的作用下转动ꎬ转动速度满足公式６０ｆ/ｐ的约束ꎮ同时电机自带的编码器＼旋转变压器反馈信号给驱动器ꎬ驱动器根据反馈值与目标值进行比较ꎬ调整各项参数ꎮ二㊁永磁同步电机特点和使用优势(一)特点功率因数高ꎬ无需感应电流励磁ꎻ效率高ꎬ在转子上嵌入永磁材料后ꎬ在正常工作时转子与定子磁场同步运行ꎬ转子绕组无感生电流ꎬ不存在转子电阻和磁滞损耗ꎬ提高了电机效率ꎻ高效工作区宽广ꎬ轻载时节能效果更显著ꎮ(二)使用优势由于不需要从电网吸收无功ꎬ转子上既无铜耗又无铁耗ꎬ所以永磁同步电机在很宽的负载范围内能保持接近于１的功率因数素ꎬ而感应电机的功率因素较低ꎬ尤其在负载较小的情况下ꎻ永磁同步电机效率比同容量的感应电机效率高ꎬ同时高效区宽广ꎻ永磁同步电动机的功率密度远比感应电机高ꎻ感应电机低速运转时转矩变小ꎬ发热厉害ꎮ而永磁同步电机没有此问题ꎻ由于感应电机随着负载增大ꎬ转差变大ꎬ转速的偏差也变大ꎮ而同步电机ꎬ转子转速始终与电网频率同步ꎬ电机的控制精度更高ꎮ三㊁二次风机永磁同步电机变频直驱节能改造分析将现场二次风机液力耦合器和异步电机拆除ꎬ并安装同步电机直驱风机ꎮ在配电室中新增变频柜ꎬ断路器至电机的动力电缆利旧ꎬ新增断路器至变频柜的动力电缆ꎬ出力调节通过变频器来实现ꎮ原液力耦合器拆除后ꎬ取消了风机液力耦合器回油温度和油压保护逻辑ꎮ同步电机的最佳转速控制范围是７５ｒｐｍ至１５００ｒｐｍꎬ为了确保变频器经济稳定运行ꎬ变频器设定最小运行频率１２Ｈｚ(１８０ｒｐｍ)ꎬ即变频器启动后会直接加速到１８０ｒｐｍ的转速运行ꎬ对ＤＣＳ给定的转速指令ꎬ小于１２Ｈｚ的指令也按照１２Ｈｚ执行ꎻ由于同步电机的特性ꎬ不允许在变频器停机后ꎬ由于风机惯性高转速转动的情况下强制启动变频器ꎬ强制启动会导致过载报警ꎻ变频器启动前需确认风机已停转ꎬ至少保证转速小于１００ｒｐｍꎻ由于转速传感器被拆除ꎬ因此原先的转速信号无效ꎬ风机实际转速可以根据变频器频率反馈乘以１５得出ꎻ比如变频器反馈是７０Ｈｚꎬ那么风机转速就是７０ˑ１５＝１０５０ｒｐｍꎻ运行人员需了解ꎬ由于变频器的运行会给断路器的输出叠加谐波电流ꎬ而ＤＣＳ上显示的电机电流实际上是断路器输出到变频器的电流ꎬ而不是电机的实际运行电流ꎮ因此ＤＣＳ上显示的运行电流比实际电机运行电流要大ꎬ根据现场实测ꎬ风机满负荷１００Ｈｚ运行时ꎬ变频器输出电流在１２０Ａ左右ꎬ远比ＤＣＳ显示的２００Ａ小得多ꎬ电机的额定电流１５０Ａꎻ建议后期可以用ＤＣＳ的备用点将变频器输出电流引入ＤＣＳ替代原有的电流监视点ꎮ四㊁二次风机永磁同步电机故障及应急处理变频柜为冗余设计ꎬ柜内设有两台变频器ꎬ一用一备可切换ꎬ切换在机柜柜门上的Ａ/Ｂ旋钮进行ꎮ在特殊情况下变频器保护或者故障停机ꎬ确保变频器已停止后(至少保证转速小于１００ｒｐｍ)ꎬ可在柜门上切换到备用变频器ꎬ启动后备用变频器即可为电机提供动力电源ꎮ变频器面板上的 ＳＴＯＰ 按钮为最高权限ꎬ在任何情况下ꎬ打开变频柜门ꎬ按下正在运行的变频器上的 ＳＴＯＰ 键ꎬ都能停止变频器ꎮ通过 ＳＴＯＰ 键停止运行后ꎬ需要在柜门上按下 停止 按钮ꎬ起到复位作用ꎬ否则停止运行后将不能通过柜门上的 启动按钮 或者远程ＤＣＳ进行操作ꎮ变频器保护动作时ꎬ输出中断ꎬ风机减速直至停转ꎻ在变频器故障复位之前ꎬＤＣＳ上无法再次启动变频器ꎮ变频器的故障可以通过以下三种方式进行:断开风机断路器ꎬ再重新闭合风机断路器ꎬ通过变频柜断电重启的方式复位ꎻ运行人员可打开变频器控制柜ꎬ按下报警变频器的 ＳＴＯＰ 键ꎬ再按柜门上的绿色停止按钮进行手动复位ꎻ运行人员在柜门上旋转 Ａ/Ｂ 旋钮至另一台变频器ꎬ直接切换到备用变频器ꎮ五㊁二次风机永磁同步变频直驱的节电效果永磁同步变频直驱的二次风机对比液力耦合器调速的二次风机的节电率明显提升ꎬ具体如表１所示:表１ 节电效果对比实验数据图转速液力耦合器调速二次风机永磁同步变频直驱二次风机输出功率ｋＷ电流Ａ输出功率ｋＷ电流Ａ节电率７００ｒ/ｍ２１.５８８８.２２２６１.８６％８００ｒ/ｍ２５.５９０１３.７３４.５４６.２７％９００ｒ/ｍ３１９５１９.３４６３７.７４％１０００ｒ/ｍ３６.５９９２６.８６２２６.５８％１１００ｒ/ｍ４３.２１０５３５.８８０１７.１３％１２００ｒ/ｍ４９.５１１３４７.４１０３４.２４％１２５０ｒ/ｍ５４.４８１２１５４.４７１２１０.０２％六㊁结论上表中可以看出电机在７００ｒ/ｍ的转速运行时ꎬ节电率可达６１.８６％ꎬ而在１２５０ｒ/ｍ及更高转速运行时ꎬ省电效果十分有限ꎮ生物质电厂燃料热值㊁水分不稳定的特性ꎬ二次风机转速调节是不可避免的ꎬ因此有较大的节能空间ꎮ改造前二次风压２~３ｋＰａꎬ二次风机运行平均转速在９００ｒ/ｍ左右ꎬ因此我们预估的节电率在２５％~３５％ꎮ在长期中低速运行或者需要频繁调速的应用环境中ꎬ永磁同步变频直驱取代异步电机液力耦合器调速具有很高的经济价值ꎮ参考文献:[１]马盟盟ꎬ吕振.永磁同步电机直接转矩控制系统[Ｊ].辽宁工程技术大学学报ꎬ２００６(Ｓ１).[２]陆刚.透析永磁同步电机的应用技术[Ｊ].电源世界ꎬ２０１８(４).[３]崔俊国ꎬ肖文生ꎬ喻高远ꎬ等.潜油永磁同步电机国内外研究进展[Ｊ].电机与控制应用ꎬ２０１５(３).作者简介:杨家杰ꎬ江苏国信泗阳生物质发电有限公司ꎮ０２２。
电动机的节能改造措施有哪些
电动机的节能改造措施有哪些电动机作为现代工业和生活中广泛应用的动力设备，其能耗在总能耗中占据了相当大的比例。
因此，对电动机进行节能改造具有重要的经济和环境意义。
下面我们就来详细探讨一下电动机的节能改造措施。
一、合理选型在进行电动机节能改造时，首先要考虑的是合理选型。
根据实际负载需求，选择合适功率、转速和效率的电动机至关重要。
如果电动机功率过大，会导致“大马拉小车”的情况，造成能源浪费；反之，如果功率过小，则无法满足负载需求，可能会使电动机过载运行，缩短其使用寿命。
在选择电动机时，要关注其效率指标。
高效电动机通常具有更好的节能效果，虽然初始投资可能略高，但从长期运行来看，能够节省大量的电能成本。
同时，还要考虑电动机的运行环境，如温度、湿度、粉尘等因素，选择具有相应防护等级和适应能力的电动机。
二、优化运行方式1、轻载降压运行对于经常处于轻载运行状态的电动机，可以采用降压运行的方式来节能。
通过降低电动机的端电压，减少铁损和铜损，从而提高运行效率。
例如，采用星三角降压启动、自耦变压器降压启动等方式。
2、变频调速控制变频调速是一种非常有效的节能运行方式。
它通过改变电源频率来调节电动机的转速，使电动机能够根据负载变化实时调整输出功率，避免了能源的浪费。
在风机、水泵等负载变化较大的设备中，采用变频调速可以取得显著的节能效果。
3、软启动软启动装置可以限制电动机的启动电流，减少对电网的冲击，同时降低电动机的启动损耗。
相比于传统的直接启动方式，软启动能够延长电动机的使用寿命，并且在一定程度上实现节能。
三、提高功率因数电动机的功率因数较低会导致无功功率增大，增加线路损耗和变压器负担。
通过安装无功补偿装置，如电容器组，可以提高电动机的功率因数，减少无功电流，从而降低线路损耗和电能消耗。
四、改善电动机的散热条件良好的散热可以降低电动机的运行温度，减少热损耗，提高效率。
定期清理电动机的风道和散热片，确保通风良好；对于高温环境下运行的电动机，可以考虑采用强制风冷或水冷等散热方式。
永磁电动机节能
轴承风扇 机械损耗
其他 杂散损耗
（2）永磁同步电机特点
-
（3）节能原理
永磁电动机节能根源在于使用了高性能的磁性材料，原理如下图所示。
定子电流小
损耗降低，能效提高，实 现节能
永磁电机 电励磁电机
靠永磁体产生
励磁 磁场
靠电流产生
同步运转 转子无电流
温升低
定子电流大 有转差
转子有电流
损耗 大幅 降低
定子铜耗下降 转子铜耗降为0
-
•
由于永磁电动机的转子的磁场必须保持高磁能，在电
动机启动后靠永磁体的磁力带动电动机旋转。
•
如此高强度的磁场，在打开后磁场，周边的设备、机
具和人员，一些受磁场影响的设备如手表、公交卡、磁条银行卡、 门禁卡等电子产品会受到影响甚至损坏。通常采用的不锈钢隔磁
材料又会对设备的维修方式、方法和手段很一定的不同。
-
一、永磁电动机和异步电动机的结构比较
• 1 、三相交流异步电动机的结构
• 异步电动机由两部分组成：固定部分（定子）和 旋转部分（转子）。
• （1）定子
• 定子是电动机的固定部分，主要用来产生旋转磁 场，它由基座、定子铁芯和定子绕组三部分组成， 定子固定定子铁芯（硅钢片），定子铁芯上缠绕 定子绕组，定子绕组为三相绕组，分Y和△两种接 线方式。
大的功率。 Ø 高启动转矩、高过载能力：根据需要，可以设计成高启动转矩（3-5倍）、高过载能力。 Ø 控制性能优良：永磁电动机控制方便，动态响应性能好。 Ø 节能明显：一般工业领域，替代高效异步电动机，系统节能5%～20%。
-
三、需要落实的两个问题
• 1、设计选型问题。 • 2、运行问题。 • 3、维修问题。
永磁电动机节能原理
永磁电动机节能原理
永磁电动机节能原理：
1. 无励磁损耗：永磁电动机不需要外部励磁，相比于励磁电动机，无励磁损耗可以节约大量电能。
2. 高效能转换：永磁电动机的磁化过程非常高效，可以将电能转化为机械能的能力大幅提高，减少能量的浪费。
3. 优化设计：永磁电动机采用先进的设计和制造技术，包括轴承减摩、换向器减阻、磁材质优化等，使得整机自身的能耗降低。
4. 无涡流损耗：由于永磁电动机的转子磁场稳定且无感应电流，因此能够避免涡流损耗，提高了能源利用率。
5. 可调速运行：永磁电动机具有广泛的速度调节范围和高精度的控制性能，可以根据负载要求实现精确调速，降低能量的浪费。
通过使用永磁电动机，可以减少能源的消耗，提高整个系统的能效，实现节能目标。
节能改造为什么选择永磁同步电机
节能改造为什么选择永磁同步电机目前节能改造中，很多企业考虑使用永磁同步电机，准确的讲，应该叫异步起动同步运转的永磁电机。
这种电机，使用中可以同尺寸代替原来的Y,Y2,Y3等电机。
减少了更换过程的麻烦。
与普通电机相比，永磁电机有其自己的特点。
1转速恒定，为同步转速。
转速较普通电机稍高，比如普通电机4极转速为1400n/min多转，永磁同步电机转速就是1500n/min.其他转速电机，大致如此。
2功率因数高。
永磁电机在正常运转时，转子转速和定子磁场转速一致，转子鼠笼条上没有电流，定子上感应电流减小，因此功率因数高。
可以通过合理的设计，可使其工作在滞后功率因数、单位功率因数和超前功率因数。
一般滞后功率因数都可以达到和超过0.95，大量使用永磁电机，可以省去无功功率补偿器等设备。
3效率高，特别是运行效率高。
永磁电机正常运转时，由于转子上有永磁体--钕铁硼磁钢，靠永磁体的磁场就可以保证电机的正常运转，因此转子鼠笼条没有电流，也就没有绕组损耗。
转子铁耗也没有，因此效率较普通电机高的多。
目前，永磁同步电机一般设计很容易达到GB/T18613-2012版规定的2级能效，甚至达到1级指标；而普通电机，设计达到相应的性能就比较麻烦，这在小功率电机中表现的尤为明显。
4永磁同步电机具有较宽的经济运行范围。
普通电机的经济运行范围一般为额定负载的60~100%，低于60%的负载时，电机的效率和功率因数曲线下降很快，运行效率和功率因数很低。
而永磁同步电机的经济运行范围远比普通电机宽，不仅在额定负载时效率很高，而且在25~120%额定负载的范围内都有较高的效率，效率曲线比较平滑，变化不大。
电机效率基本不低于额定效率的80%。
而普通电机在35%额定负载附近效率迅速下降，能低至30~40%。
永磁电机在25%的负载时，功率因数也可以达到0.9以上，越轻载功率因数越高；而普通电机从额定负载时的0.85左右迅速下降到0.5以下。
5体积小，重量轻。
异步电动机改永磁同步电动机的节能分析
异步电动机改永磁同步电动机的节能分析摘要：永磁同步电机的工作原理与同步电机的工作原理相同，是一种常用的交流电动机。
笔者根据多年的工作经验，主要针对异步电动机改永磁同步电动机的节能问题进行分析和讨论。
关键词：异步电动机；电机控制；永磁同步电动机；节能；近年来，随着电力电子技术、微电子技术、新型电机控制理论和稀土永磁材料的快速发展，永磁同步电动机得以迅速的推广应用。
与传统的电励磁同步电机相比，永磁同步电机,特别是稀土永磁同步电机具有损耗少、效率高、节电效果明显的优点。
永磁同步电动机以永磁体提供励磁，使电动机结构较为简单，降低了加工和装配费用，且省去了容易出问题的集电环和电刷，提高了电动机运行的可靠性；又因无需励磁电流，没有励磁损耗，提高了电动机的效率和功率密度，因而它是近几年研究较多并在各个领域中应用越来越广泛的一种电动机。
在节约能源和环境保护日益受到重视的今天，对其研究就显得非常必要。
永磁同步电动机与普通异步电机相比，具有如下优势： 1、其在整个调速范围内的平均效率高。
2.可满足高启动转矩的要求，例如使起倍1.8倍上升到2.5倍，甚至更大。
3.对电网运行的影响，在永磁电机转子中无感应电流励班，电机的功率因数高，提高了电网的品质因数使电网中不再需安装补偿器。
4、体积小，重量轻，例如11kW的异步电机重最为220kg，而永磁电机仅为92kg，相当于异步电机重量的45.8%。
综上所述，从理论上讲，永磁同步电机效率比异步电动机高，从节约电能的角度来说相对也会更节能。
但是在实际的工业生成中，永磁电机和其他的电机不一样，不是简单地替换后就能达到节能效果的，一般来说有以下几个方面，决定着永磁同步电动机的节能效果。
一、永磁同步电动机是一级能效的电机，而普通的三项异步电动机是三级能效的，从理论上讲有5-10%的节能空间，在实际的使用过程中，永磁同步电动机的转速比三项异步电机要快，在相同的时间内，永磁同步电动机的产能会高，所以在计算节能效果时，不能简单地按时间来计算节能效果，而应该以时间的产能比来计算节能效果。
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刍议永磁同步电机的节能改造分析
摘要：随着电力电子技术、微电子技术、新型电机控制理论和稀土永磁材料的
快速发展,永磁同步电机得以迅速的推广应用。
根据科学技术进步极大地推动了同
步电机的发展，本文就针对永磁同步电机的节能改造进行了简要探讨，以供参考。
关键词：永磁同步电机；节能改造
随着《中国制造2025》的贯彻和实施，我国工业也面临着由大国向强国的全面转型升级。
生产设备高速化、智能化、自动化日新月异，节能减排、绿色发展新举措、新方法、新装备不断涌现。
节能降耗将成为企业管理的重要课题。
通常设备
的良好运行和节能新技术、新工艺、新理念的运用，会给企业降低成本、提高竞
争力带来意想不到的效果。
电机是所有设备重要组成部分，电机本身的节电效果
直接影响设备的运行效益。
1永磁同步电动机的简述
永磁同步电动机就是指采用永磁体代替通电线圈励磁的电机。
由于永磁电机
的转子是永磁体，所以永磁电机发展与永磁材料的发展密不可分。
虽然之前有很
多关于永磁电机的研究，但直到铷铁硼的出现，才使得永磁电机真正被人们重视，也才使得永磁电机真正被各行各业所采用。
近年来，随着电力电子技术、微电子
技术、新型电机控制理论和稀土永磁材料的快速发展，永磁同步电机得以迅速推
广应用。
与传统的电励磁同步电机相比，永磁同步电机、特别是稀土永磁同步电机，具有损耗少、效率高、节电效果明显的优点。
永磁同步电动机以永磁体提供
励磁，使电机结构较为简单，降低了加工和装配费用，省去了容易出问题的集电
环和电刷，提高了电机运行的可靠性；又因为无需励磁电流，没有励磁损耗，提
高了电机的效率和功率密度，因而是近几年研究较多、并在各个领域中应用越来
越广泛的一种电机。
在节约能源和环境保护日益受到重视的今天，对其研究就显
得非常必要。
2永磁同步电机与异步电机的分析
2.1永磁同步电机节电的机理
永磁同步电机与异步电机的损耗对比表1所示。
其中定子铜耗变化原因是定
子电流减少，I2R减少；转子铜耗的变化原因是永磁电机同步运转，无滑差；定
子铁耗的变化原因是永磁电机采用了低损耗矽钢片；转子铁耗的变化原因是永磁
电机同步运转，无滑差；励磁铜耗的变化原因是励磁动率电磁钢提供；杂散损耗
的变化原因是永磁电机单边气隙大；风摩损耗的变化原因是永磁电机温升低，可
使用节能风扇。
由于永磁同步电机各种损耗的明显减少，导致永磁同步电机效率的提高，因
此永磁同步电机相对于异步电机实实在在地在节能。
2.2永磁同步电机与异步电机能效等级的对比
永磁同步电机可达到一级能耗，异步电机最多可达到二级能耗，一般为三级
或四级能耗。
2.3异步电机和永磁同步电机可能达到的能效等级
异步电机能达到能效二级，欲达到能效一级就十分困难；而永磁同步电机能
达到能效一级（ie4）。
经过努力，采取必要的技术措施，永磁同步电机能效限定
值达到ie5也是有可能的，所以永磁同步电机将成为我国电机行业节能减排、能
效提升的龙头产品，应用将越来越广泛。
2.4永磁同步电机的上游技术业已成熟
我国稀土资源丰富，稀土矿的储量占世界储量的80%，居世界首位。
稀土永
磁材料和稀土永磁电机的科研水平都达到了国际先进水平，实现了产业化充分发
挥我国稀土资源丰富的优势，大力研究和推广应用以稀土永磁电机为代表的各种
节能电机，将资源优势转化为经济优势，具备了前提性条件和基础。
3稀土永磁同步电机的节能改造应用
3.1th578J型电机主电机试验
3.1.1同品种、同机台、同速度两种电机节电对比th578J型电机，1008锭，
主电机45kW，异步电机F2VP225m－4型（45kW），永磁同步电机xY225m－4
型（45kW），异步电机和永磁同步电机试验对比相关数据可知，45kW永磁同步
主电机在同台车、同品种上相比异步电机节电在4%以上，且温度低于异步电机。
3.1.2同品种、同机台不同速度段时节电对比
试验品种为JC9.8tex，th578J型电机，1008锭，主电机45kW，异步电机
F2VP225m－4型（45kW），永磁同步电机xY225m－4型（45kW），做异步电机
和永磁同步电机试验对比相关数据可知，同步电机与异步电机在同机台、同品种
不同速度段时节电对比均在4%以上，且随着速度的提高，节电对比呈下降趋势。
3.1.3在同机台、同品种，不同定长时节电对比
试验品种为JC9.8tex，th578J型电机，1008锭，主电机45kW，机台号409＃，平均锭速17850r/min，两种定长分别取平均值，异步电机F2VP225m－4型
（45kW），永磁同步电机xY225m－4型（45kW），异步电机和永磁同步电机试
验对比相关数据可知，永磁同步电机与异步电机在同机台、同品种不同定长时节
电对比在4%以上，且随着定长的提高，节电对比呈下降趋势（即：随着负载的
增加，节电对比呈下降趋势）。
3.2负压风机电机试验
对th578J型1008锭电机11kW的负压风机电机，就异步电机和永磁同步电机做节能对比测试，试验品种为JC9.8tex，平均锭速17760r/min，负压2700kPa。
由相关数据可知，11kW负压风机电机的永磁同步电机较异步电机在同机台、同
品种、同速度段、同负压的情况下节电对比在10%以上，效果明显。
3.3主电机永磁同步电机的节能改造
经过一年的反复测试论证，主电机永磁同步电机与异步电机节电对比均在4%
以上。
我们决定对th578J型1008锭集电机（2013年设备）的主电机（45kW）进行节能改造，由异步电机改为永磁同步电机，第一阶段改19台车已经完成，第
二阶段改20台车正在进行。
3.3.1改造内容
45kW主电机由异步电机改为永磁同步电机；对于45kW主电机变频器，我们
设备已带变频器，只需要改一个变频器逻辑板即可。
3.3.2改造效果
①月度电流跟踪验证。
主电机改为永磁同步电机，19台车主电机电流与大面积同品种异步电机主电机电流对比柱状图如图1所示。
其中1月为改造前，4月、8月和12月为改造后。
由图1可看出，19台车主电机由异步电机改为永磁同步
电机后，与改前比主电机电流呈下降趋势；改后大面积主电机电流较改前大面积
异步主电机电流也呈下降趋势。
②降低生产成本，增加效益。
主电机由异步电机
改为永磁同步电机后，节电比按4%算，JC9.8tex集聚纺千米节电为1.18kW?h，
一落纱（5.5h，定长按4500m）节电5.3kW?h，每天按4.3落纱，每台车每天节
电4.3×5.31＝22.8（kW?h）；每台每月节电为30×22.8＝684（kW?h）；每台车每年（按350天算）节电22.8×350＝7980（kW?h）；大约两年可收回投资成本（按保守估算）。
③主电机温度下降。
主电机由异步电机改为永磁同步电机后，主电机温度降低了3℃左右，为夏季车间降温和空调用电的降低提供了有利条件。
主
电机改为永磁同步电机后，开车后无倒转现象，对车间生产无影响。
结语
总而言之，永磁同步电机从设计原理到实际应用技术已经日趋成熟，各企业
应根据自己的实际情况进行节能改造。
我们是在新设备三级能耗的基础上改造的，节电对比在4%以上。
目前大部分企业的电机在三级和四级能耗之间，若进行改造，节电对比会更高。
参考文献
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术,2017(2):42-43.
[2]姜远远,闫强波,郑建平.基于交流调速永磁同步电机技术对潜水泵的节能改
造[J].电动工具,2017(6).。