一、永磁同步電機和異步電機效率和功率因數(shù)的比較
異步電機工作時，轉(zhuǎn)子繞組需要從電網(wǎng)吸收一部分電能進行勵磁，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，約占電機總損耗的20~30%，直接導(dǎo)致電機效率降低。轉(zhuǎn)子勵磁電流轉(zhuǎn)換到定子繞組后為感應(yīng)電流，使得進入定子繞組的電流滯后于電網(wǎng)電壓，導(dǎo)致電機功率因數(shù)降低。
另外，電動汽車中永磁同步電機和異步電機的效率和功率因數(shù)曲線可以看出，當負載率(=p2/pn)＜50%時，異步電機的運行效率和功率因數(shù)大大降低，因此一般要求在經(jīng)濟區(qū)運行，即負載率在75%-100%之間。
永磁同步電機的轉(zhuǎn)子嵌入永磁體后，由永磁體建立轉(zhuǎn)子磁場。正常運行時，轉(zhuǎn)子和定子磁場同步運行，轉(zhuǎn)子內(nèi)無感應(yīng)電流和轉(zhuǎn)子電阻損耗。只有這個能提高電機效率4%~50%。同時，由于永磁同步電機轉(zhuǎn)子沒有感應(yīng)電流勵磁，定子繞組可能是純阻性負載，使得電機的功率因數(shù)幾乎為1。從永磁同步電機和異步電機的效率和功率因數(shù)曲線可以看出，當永磁同步電機的負載率＞20%時，其運行效率和功率因數(shù)變化不大，運行效率＞80%。
二、永磁同步電機和異步電機起動轉(zhuǎn)矩的比較
起動異步電機時，要求電機有足夠的起動轉(zhuǎn)矩，但起動電流不宜過大，以免電網(wǎng)電壓降過大，影響其他電機和電網(wǎng)電氣設(shè)備的正常運行。此外，當啟動電流過大時，電機本身會受到過大的電力沖擊，如果頻繁啟動，還存在繞組過熱的危險。因此，異步電機的起動設(shè)計往往面臨兩難的境地。
一般永磁同步電機也采用異步起動方式。由于永磁同步電機正常工作時轉(zhuǎn)子繞組不工作，所以在設(shè)計永磁同步電機時，轉(zhuǎn)子繞組可以完全滿足高起動轉(zhuǎn)矩的要求，例如起動轉(zhuǎn)矩倍數(shù)可以從異步電機的1.8倍提高到2.5倍甚至更大，較好地解決了常規(guī)動力設(shè)備中“大馬拉小車”的現(xiàn)象。
三、永磁同步電機和異步電機工作溫升的比較
異步電機工作時，電流在轉(zhuǎn)子繞組中流動，這種電流完全以熱能的形式消耗掉，因此轉(zhuǎn)子繞組中會產(chǎn)生大量的熱量，使電機的溫度升高，從而嚴重影響電機的使用壽命。
至于永磁同步電機，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功電流，使得電機溫升低，從而延長了電機的使用壽命。
四、永磁同步電機和異步電機對電網(wǎng)運行影響的比較
由于異步電機的功率因數(shù)低，電機需要從電網(wǎng)中吸收大量的無功電流，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，由于異步電機效率低，需要從電網(wǎng)中吸收更多的電能來滿足輸出功率的需求，這進一步增加了電能的損耗，加重了電網(wǎng)的負荷。
至于永磁同步電機，其轉(zhuǎn)子沒有感應(yīng)電流勵磁，電機的功率因數(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)中無需安裝無功補償設(shè)備。此外，由于永磁同步電機的高效率，也節(jié)約了電網(wǎng)的電能。
轉(zhuǎn)自：www.whzlmotor.com