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永磁同步电动机在电梯上使用的介绍

2019-01-12 11:36 点击:

   社会发展迅速,高层建筑越来越多,电梯成了人们日常出行不可或缺的工具,但电梯耗电量巨大,是高层建筑最大能耗的设备之一,据电梯协会估计,我国平均每部电梯每天耗能约40KWh。随着稀土永磁同步电机的开发与应用,以及和变频控制实现了机电一体化,永磁同步电动机在电梯上已被一般应用。
    永磁同步马达,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,丢转少。
   
  2、功率因数高。北京电梯维保公司电梯系统的主要功能是相对平衡轿厢重量,在电梯工作中能使轿厢与对重间的重量差保持在限额之内,保证电梯的曳引传动正常。系统主要由对重和重量补偿装置组成。永磁马达在正常运转时,转子转速和定子特性:波粒的辐射转速一致,转子磁极采用永磁磁钢,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(rotor)磁极采用永磁体--钕铁硼(Nd2Fe14B)磁钢(Steel),靠永磁体的磁场就可以保证电机的正常运转,因此转子也就没有绕组损耗。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、永磁同步马达具有较宽的经济运行范围。电梯维修电梯运行中如遇到突然停电或供电线路出现故障,电梯会自动停止运行,不会有什么危险。因为电梯本身设有电气、机械安全装置,一旦停电,电梯的制动器会自动制动,使电梯不能运行。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(efficiency)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(Prescription)率很高,而且在25~120%额定负载的范围内都有比较高的效率,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。由于永磁电机转子(rotor)上应用(application)了稀土永磁材料(Material),损耗低,效率和功率(指物体在单位时间内所做的功的多少)因数高,达到同样的功率,在保证效率和功率因数的基础上,体积可以做的比普通电机小,重量可以轻。这在一些要求小机座号,做大功率的场合,具有普通电机不可比拟的优势。
   
  6、堵转转矩倍数高。电梯控制柜是把各种电子器件和电器元件安装在一个有安全防护作用的柜形结构内的电控装置。也可称之为电梯中央控制柜。是用于控制电梯运作的装置,一般放置在电梯机房内,无机房的电梯的控制柜放置在井道。普通电机堵转转矩倍数一般是额定转矩1.6~2.3倍,而永磁电机的堵转转矩一般可达2.4倍以上,有些规格甚至可达到3.5倍以上。有些场合称永磁电机为“高效高起动转矩永磁同步电机”,在一些设备起动转矩要求高的情况下,很多采用高滑差电机,但效率很低;再者就是增大容量,以增大起动转矩,但实际运行时,负载率很低,效率和功率因数都很低,造成设施和能源的浪费。而使用永磁电机,达到同样的转矩,就可以适当的减小电机容量,永磁电机功率因数和效率都较高,节能效果就很明显。
   
  7、可以实现低速高效率。普通电机10极以上的电机很少,不是技术上达不到,而是转速(Rotational Speed)越低,效率做不高,而且机座号做的很大,功率很小,这在以前被认为划不来的事。而永磁电机可以把极数做的很高,异步起动永磁电机有24极的,甚至32极。转速做的很低,可以对一些设备采用直驱,省去减速设施,从节能(jieneng)的角度来讲,这样可以提升办公效率。而且永磁电机因为转子损耗小,虽然极数高,效率也可以做的很高,节能前景很好。
   
  8、永磁电机成本高,加工(jiā gōng)工艺(gōng y)复杂。由于使用(use)了高性能的稀土永磁材料钕铁硼(B),所以制造(zhì zào)成本较高。永磁体放置在转子内部,设计和安装工艺复杂,也增加了制造成本。
   
  9、永磁电机的起动有自己的特点。一般永磁电机不可以采用降压起动方式,因为普通永磁电机(380V,50HZ),在电压降低到330V时,起动困难,转子抖动厉害。小功率(指物体在单位时间内所做的功的多少)的永磁电机一般采用直接起动的方式。大功率的永磁电机,在变压器(Transformer)容量足够大的情况(Condition)下,而且对设备机械(machinery)冲击要求不严的情况下也可以直接起动。否则,建议采用变频器驱动的软起动方式
   
  10、三相交流永磁同步电动机的驱动,可以采用“定子绕组封星”方式,来提供电(power supply)梯非驱动状态(state)下,制动器失效时的电动机本身所产生的制动电磁转矩,以抑制意外状态下的“快速溜车”,如下图4,但该连接方式所起到的作用(role)不能与电梯的上行超速保护装置、电梯意外移动的保护装置混淆。

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