銅轉子電機與永磁電機能效比較研究

在全球電機系統能效論壇(Eemods)會議上 , 銅發展協會的可持續能源項目經理瑞查德德菲(Richard deFay) , 提交了一份銅轉子電機和永磁電機測試結果報告 。
德菲在會議中之指出:“業界曾認為 , 永磁電動機的效率優于感應電動機 , 但這不是事實” 。 銅發展協會計劃對永磁(PM)電機與銅轉子電機(CRM)進行相對公平的同類系統比較 , 采用由永磁電機制造商指定的驅動器 , 以確定市場營銷索賠的有效性 。
第一階段的測試使用了來自三個不同制造商的7.5HP(5.5kW)銅轉子電機和永磁電機進行比較 。 該試驗在北卡羅來納州先進能源電機測試實驗室進行 , 試驗歷時數月 。 電機測試分三個階段 , 都使用相同的變頻器 , 根據電機負載和轉速進行效率比較 。
【銅轉子電機與永磁電機能效比較研究】研究發現 , 永磁電機與銅轉子電機在不同轉速(1800、1600、1400、1200、1000RPM)情況下的測試能效比較的數據結果如下:(籃色代表銅轉子電機 , 紅色代表永磁電機)
數據結果表明 , 在永磁90hz , 銅轉子60hz頻率不同的水平上 , 銅轉子電機的系統能效都比永磁電機要高 。
從第二測試階段的研究可以看出 , 在永磁150hz , 銅轉子60hz頻率不同的水平上 , 扭矩比例小的階段 , 銅轉子電機系統能效比永磁電機高 , 但隨著扭矩百分比達到75%時 , 銅轉子的系統效率開始低于永磁 。
第三階段測試表明 , 當頻率相同條件下 , 銅轉子電機的效率比永磁PM電動機更高 。
“這個分析比較結果相當有趣 , 也表明必須要按照不同的馬力速度對電機進行進一步研究 。 ”德菲先生說道 。 “我們現在有機會進行進一步更大規模的評估 , 更準確地評價銅轉子電動機技術” 。 未來的測試可能包括:電機額定功率高達20馬力(14.9kW) 。
從上述例子可以看出 , 使用銅轉子的異步電動機不僅能效遠遠高出鋁轉子電動機 , 而且與永磁電機相比也要不可替代的優勢 , 例如 , 永磁材料在短路、高溫和強烈振動等環境易發生失磁 , 故障時不能滅磁保護 , 在超速等異常條件下 , 永磁磁極容易受到較大影響 。 永磁同步發電機的這些固有缺陷 , 使它很難滿足系統提出的高可靠、免維護的性能要求 , 而銅轉子電機恰恰在此方面有非常優異的表現 。 電動機制造商Reliance Electric認為銅轉子電機是能夠滿足軍方苛刻要求的唯一電機 。