接前文,在高速电机领域,高速感应电机因小气隙存在高负刚度问题。偏心引发的定转子磁吸引力,带来高达同等永磁电机 10 倍的径向载荷,严重缩短轴承寿命,还会让转子、叶轮与机壳间的振动相互传导。
这不仅使转子、定子和电缆发热,还让适配的电力电子器件和驱动器规格增大,输出相同扭矩时,额定电流比永磁电机高 15% - 20%。
在电力电子控制性能方面,多数高速驱动器满载时总谐波失真约 10%,部分电流时更高。谐波电流会使转子发热,增加冷却成本,且感应电机转子温度变化还会加大控制难度。
相比之下,永磁电机优势明显。它运行产热少,无需复杂昂贵的冷却方案;坚固转子结构能让大涡轮叶轮高速运转,配套电力电子器件成本低、操作简单;集成在涡轮系统中时,因高效紧凑,维护需求少、输出功率高。
因此,在高速直驱应用的电机选型上,不能只关注单个组件,而应从系统层面综合考量,永磁电机在 99% 的此类应用中占主导地位,正是综合优势的体现。