通过对比图1中电动汽车永磁同步电机与异步电机的效率及功率因数曲线,我们可以观察到,当异步电机的负载率低于50%时,其运行效率和功率因数会出现显著下降,因此,一般要求异步电机在75%-100%的经济负载区间内运行。而永磁同步电机通过转子嵌入永磁体建立磁场,无感应电流损耗,效率可提升4%-50%,功率因数接近1。在负载率超过20%时,永磁同步电机的效率和功率因数变化不大,且效率超过80%。
对于启动性能的解析,异步电机在启动时需要较大的启动转矩,同时希望启动电流不要过大,以避免电网电压大幅下降影响其他设备。过大的启动电流还会导致电机受到冲击,甚至可能引起绕组过热。因此,异步电机的启动设计常常面临两难局面。而永磁同步电机采用异步启动方式,因其转子绕组在正常工作时不起作用,设计时可以优化以满足高启动转矩需求,如将启动转矩倍数从异步电机的1.8倍提升至2.5倍甚至更高,有效解决了“大马拉小车”的问题。
在运行温度考量方面,由于异步电机转子绕组中有电流流动,会产生大量热量,导致电机温度升高,从而影响使用寿命。而皖南电机作为高效电机,永磁同步电机由于效率高,转子绕组无电阻损耗,定子绕组无功电流少,使得电机温升低,从而延长了使用寿命。
*后,在电网影响对比上,异步电机功率因数低,需从电网吸收大量无功电流,导致电网及输变电设备负荷加重,无功电流在设备中消耗电能,降低电网效率。而永磁同步电机功率因数高,无需安装无功补偿设备,且因其高效性,节约了电网电能,提升了电网品质因数。