各种永磁电机的优缺点
发布时间：2023年5月5日 |
文章来源：电机行业观察 |
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将螺杆机头的阳转子的轴伸出机头跟电机的转子形成同轴连接。然后电机的定子与机壳固定在螺杆机头的壳体上，形成电机与机头的一体化。通过转子上的自带风叶经电机绕组与机壳的通风槽冷却定子，如图1所示。
2、由于主机阳转子与永磁电动机转子采用一体轴，故传动效率为100%。
3、永磁电动机内无任何轴承，节约2个轴承成本，同时彻底告别轴承维护。
1、机体故障概率高：由于主机阳转子与永磁电动机转子采用一体轴，主机靠近电机侧的轴承（主机吸气端轴承）要承受比原来大2倍以上的力，所以轴承及油封寿命比原来降低2倍以上。
2、维修保养麻烦：由于主机阳转子与永磁电动机转子采用一体轴，在主机维修保养或油封漏油时一定要先拆永磁电动机才能拆主机，因为永磁电动机转子是永磁体，永磁转子有很大的磁力，取出需要有专业的操作人员和工具，拆装麻烦。
3、低频散热差：永磁电动机转子与冷却风扇扇叶为集成一体式，当永磁电动机变频调速或长期低频（低转速）运行时，扇叶随电动机同步降速，冷风风量下降，导致低频时散热差，容易引起电动机高温，甚至出现高温退磁现象。
4、电机转子先天性温度高：由于主机阳转子与永磁电动机转子采用一体轴，主机正常运行时，排气温度80℃左右，高温时排气温度100℃甚至更高，那么主机运行时的温度会通过直联轴热传导到永磁电机转子，转子温度传递给电机机壳。
5、防护等级低：仅为IP23（2指的是直径小于12mm的固体异物可以轻松进入永磁电动机，3指的是与铅垂线成60°以上的溅水就会对永磁电动机造成损害）。
6、开式结构，寿命低：IP23防护等级永磁电动机为了保证电动机良好散热，避免出现高温退磁甚至消磁现象，只能设计为开式结构，而空压机很多使用场合环境比较差，空气中粉尘多、环境潮湿甚至含腐蚀性气体等情况很容易导致电机使用寿命降低，尤其是含金属的粉尘进入电动机将会严重影响磁线的分布，降低电机效率，甚至直接报废。
以上6大劣势使得IP23风冷型一体轴式永磁电动机存在很大潜在风险，慎用。
将螺杆机头的阳转子的轴伸出机头跟电机的转子形成同轴连接。然后电机的定子与机壳固定在螺杆机头的壳体上，形成电机与机头的一体化。经过冷却器冷却后的润滑油优先进入油冷永磁电机的进油口用于冷却永磁电机，经过换热后的润滑油从永磁电机出油口出来经过油过滤器过滤后再进入主机，如图2所示。
1、由于主机阳转子与永磁电动机转子采用一体轴，故传动效率为100%。
2、永磁电动机内无任何轴承，节约2个轴承成本，同时彻底告别轴承维护。
3、油的比热是空气的2倍多，故油的冷却效果比空气好，在保证永磁电动机同样散热情况下，油冷永磁电机设计时比风冷永磁电机体积小很多，结构更紧凑，材料成本更低。
4、油冷永磁电机定子与机壳之间为润滑油腔道，润滑油除了冷却永磁电机外，还起到了隔音降噪的效果，故油冷永磁电机运行时噪音小。
5、防护等级高（IP65），能够更好地适应不同的用户使用环境。
1、机体故障概率高：由于主机阳转子与永磁电动机转子采用一体轴，主机靠近电机侧的轴承（主机吸气端轴承）要承受比原来大2倍以上的力，所以轴承及油封寿命比原来降低2倍以上。
2、维修保养麻烦：由于主机阳转子与永磁电动机转子采用一体轴，在主机维修保养或油封漏油时一定要先拆永磁电动机才能拆主机，因为永磁电动机转子是永磁体，永磁转子有很大的磁力，取出需要有专业的操作人员和工具，另外油冷永磁电机拆卸前要先把电动机里的油放干净，拆除进出油管，开机前又得添加新油或把放出来的油过滤后重新添加，相当繁琐。
3、电机转子先天性温度高：由于主机阳转子与永磁电动机转子采用一体轴，主机正常运行时，排气温度80℃左右，高温时排气温度100℃甚至更高，那么主机运行时的温度会通过直联轴热传导到永磁电机转子，转子温度传递给电机机壳。
4、油品影响电机：空压机由于各种原因出现排气高温时，那么进入到电机的油温度必然高，这将直接影响到电机散热，电机散热不良将会出现高温退磁甚至消磁现象，电机如果有高温保护的，那么空压机高温问题不解决，电机就无法使用。另外空压机市场上的润滑油质量良莠不齐，一旦出现积碳结焦现象，那么永磁电机必然高温，永磁电机内腔清理又是一道难题。
IP65油冷型一体轴式永磁电动机只要严格控制油品质量，不嫌维修保养麻烦，还是有可取之处的。
主机与永磁电机通过接筒连接，通过联轴器传动，主机与永磁电机非一体轴，而是各自独立的分体轴，永磁电机尾部配有独立风机。
1、维修保养方便：分体式设计——主机与永磁电机通过接筒连接，通过联轴器传动，主机维修保养时只拆主机，电机维修保养时只拆电机，互不影响，跟工频空压机一样。
2、独立风机设计，散热效果好，调速范围宽：空压机一旦启动，独立风机马上运行，由于电机的转子与电机散热风机的转子不是一体轴，当电动机变频调速或长期低频（低转速）运行时，独立风机仍然在额定转速（最高转速）下运行，冷却风量不变，使电机散热不受变频调速影响，那么永磁电机的调速范围比一体轴风冷结构的更宽。
3、防护等级高（IP54），能够更好地适应不同的用户使用环境。
1、成本相对稍高：分体轴的风冷永磁电机前后各有1个轴承，共2个轴承（轴承还需要维护），一体轴的没有轴承；分体轴的风冷永磁电机尾部配有独立风机，一体轴的没有；分体轴的风冷永磁电机有接筒、联轴器，一体轴的没有；
2、体积大，长度长：分体轴的风冷永磁电机为细长型结构，另外再配上独立风机，相比一体轴的体积大而且长度较长。
3、电器故障点多1个：分体轴的风冷永磁电机尾部独立风机需要单独接线，会增加1个电器故障点。
IP54风冷型分体轴式配独立风机永磁电动机是目前市场上的主流（特别是160kW以上功率段），性能稳定，优缺点参半，总体评价为优点大于缺点。
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