稀土永磁电机的分析方案
胜利油田顺天石油技术有限公司
2008二次包络年10月28日
一、前言水位电极
节能降耗是提高企业经济效益，增强企业竞争力的重要措施。石油石化是国民经济的支柱产业，同时又是主要耗能行业之一。节能降耗，降低成本，提高效益，是目前各油田所面临的一个重要问题。对油田企业来说，主要能源消耗品种为原油、天然气、电、成品油等，其中电在总能耗中所占比例最大，达到48％左右，采油厂每年用电费用成本约占采油厂生产-总成本的三分之一。为此，我们以节能降耗工作为切入点，从强化科学管理和技术创新入手，积极推广应用配电系统节能降耗新技术、新工艺，增强电网的抗灾能力，提高电网安全经济运行水平，降低能耗。
电力线网络摄像机胜利油田现有报废和闲置异步电机、电磁调速电机约7000台，这两种电机都属于采油行业中的高耗能设备。另外，由于新开井的投产与设备的自然损坏、丢失等因素，胜利油田需要每年投入约7000万元购买作为新型节能产品的稀土永磁三相同步电动机（新开井1500台/年，自然损坏、丢失2000台/年，平均稀土永磁电机20000元/台）。
二、异步电机与稀土永磁电机的性能对比
永磁同步电机与异步电机相比，具有明显的优点，功率因数高，力能指标好，体积小，重量轻，温升低，节电效果显著，较好的提高了电网的品质因数，能较好的解决用电设备中“大马拉小车”的现象。具体表现如下：
1、效率与功率因数
异步电机在工作时，转子绕组要从电网吸收部分电能励磁，消耗了电网电能，这部分电能最终以电流在转子绕组中发热消耗掉，该损耗约占电机总损耗的20~30%，它使电机的效率降低。该转子励磁电流折算到定子绕阻后呈感性电流，使进入定子绕阻中的电流落后与电网电压一个角度，造成电机的功率因数降低。另外，从永磁同步电机与异步电机的效率 及功率因数曲线可以看出，异步电动机在负载率<50%时，其运行效率和运行功率因数大幅度下降，所以一般都要求其在经济运行区内运行，即负载率在75%~100%之间。
永磁同步电机在转子上镶嵌了永磁体后，由永磁体来建立转子磁场，在正常工作时转子与定子磁场同步运行，转子中无感应电流，不存在转子电阻损耗，只此一项可提高电机效率4%~5%siro-1967。由于在永磁电机转子中无感应电流励磁，定子绕组有可能呈纯阻性负载，使电机功率因数几乎近于1。
开模2、启动转矩
异步电机启动时，要求电机具有足够大得启动转矩，但又希望启动电流不要太大，以免电网产生过大的电压降落而影响接在电网上的其他电机和电气设备的正常运行。此外，启动电流过大时，将使电机本身受到过大电磁力的冲击，如果经常启动，还有使绕组过热的危险。因此，异步电机的启动设计往往面临两难选择。
永磁同步电机一般也使用异步启动方式，由于永磁同步电机在正常工作时转子不起作用，在设计永磁电机时，可使转子绕组完全满足高启动转矩的要求，例如使启动转矩倍数由异步电机的1.8倍上升到2.5倍，甚至更大，较高的解决了动力设备中的“大马拉小车”的现象。
3、工作温升
由于异步电机工作时，转子绕组有电流流动，而这个电流完全以热能的形式消耗掉，所以在转子绕组中将产生大量的热量，使电机的温升升高，影响了电机的寿命。
由于永磁电机效率高，转子绕组中不存在电阻损耗，定子绕组中较少有或几乎不存在无功电流，使电机温升低，延长了电机的使用寿命。
4、对电网运行的影响
因异步电机的功率因数低，电机要从电网中吸收大量的无功电流，造成电网、输变电设备及发电设备中有大量无功电流，进而使电网的品质因数下降，加重了电网及输变电设备的负荷，同时无功电流在电网、输变电设备及发电设备中均要消耗部分电能，造成电力电网效率变低，影响了电能的有效利用。同样由于异步电机的效率低，要满足输出功率的要求，势必要从电网多吸收电能，进一步增加了电网能量的损失，加重了电网负荷。酵母分离机
在永磁电机转子中无感应电流励磁，电机的功率因数高，提高了电网的品质因数，使电网中不再需要安装补偿器。同时，因永磁电机的效率高也节约了电能。
