我國多種(zhǒng)高效節能電(diàn)機的發展狀(zhuàng)況
2020/6/17
YE4系列超超(chao)高效三相異(yì)步電動機
2025年(nián)12月IEC啓動了對(dui)IEC60034-30标準的修訂(ding)工作,決定将(jiang)IEC60034-30标準分爲2個(gè)标準,IEC60034-30-1《在線運(yùn)行交流電機(ji)能效分級(IE代(dai)碼)》和IEC60034-30-2《變速交(jiāo)流電機能效(xiao)分級(IE代碼)》。IEC60034-30-1已(yi)經于2025年12月發(fa)布,與IEC60034-30相比,主(zhu)要變化如下(xià):
(1)電機的效率(lü)分爲IE1、IE2、IE3、IE4、IE5級,IE5效率(lü)最高,IE1效率最(zuì)低;
(2)延伸了功(gong)率範圍,從0.75～375kW延(yán)伸爲0.12～1000kW;
(3)擴大了(le)極數範圍,從(cóng)2P、4P、6P擴大到2P～8P;
(4)擴大(da)了電機種類(lèi),從單速三相(xiang)籠型感應電(diàn)動機擴大到(dao)所有在線運(yùn)行的交流電(dian)機;
(5)環境運行(hang)溫度爲-20℃～+60℃。高效(xiao)率電機的開(kāi)發仍然是今(jin)後電機技術(shu)發展的方向(xiang)之一,爲了填(tián)補我國GB18613—2012标準(zhun)中1級能效電(dian)機産品的空(kōng)白,同時也爲(wei)了配合國家(jia)實施能效“領(ling)跑者”計劃,有(yǒu)必要開展IE4效(xiao)率電機的研(yan)發,以滿足今(jīn)後國内及出(chū)口高效電機(jī)市場的需要(yao)。
總體目标是(shi)完成IE4超超高(gāo)效系列産品(pin)設計,并制訂(dìng)産品技術條(tiao)件。系列産品(pin)機座号:H80～H355;功率(lü)範圍爲0.75～355kW;極數(shu)爲2,4,6,8極;效率平(píng)均值爲95%,比普(pǔ)通産品高6%。
(1)開發超高(gāo)速三相永磁(cí)同步電動機(ji)的必要性:填(tian)補國内空白(bai),引領電機行(háng)業技術進步(bu);促進高端裝(zhuāng)備制造的國(guo)産化,提升我(wo)國高端裝備(bei)制造業水平(ping);促進電機配(pèi)套材料(矽鋼(gang)片、電磁線、絕(jué)緣)、電力電子(zǐ)(磁懸浮軸承(chéng)、變頻控制器(qi))等行業的發(fa)展;大容量、超(chao)高速電機的(de)推廣應用具(jù)有顯著的節(jiē)能減排效益(yi)。
(2)産品開發階(jie)段目标:先針(zhen)對離心壓縮(suo)機在制冷、氣(qì)體輸送等領(lǐng)域的應用,開(kai)發配套用超(chāo)高速三相永(yong)磁同步電動(dong)機,功率範圍(wéi)10～300kW,轉速範圍1000～50000r/min。将(jiāng)超高速電機(ji)設計、制造與(yu)測試技術向(xiang)機床主軸電(diàn)機、微燃發電(diàn)、高速儲能等(deng)領域擴展。
低速大轉(zhuǎn)矩一般是指(zhi)轉速<500r/min,額定輸(shū)出轉矩>500N˙m的傳(chuan)動系統。這樣(yang)的傳動系統(tǒng)在許多工業(ye)傳動領域中(zhong)常見(如球磨(mo)機驅動系統(tǒng)屬于典型的(de)低速大轉矩(jǔ)傳動系統),此(cǐ)外還包括油(yóu)田機械、礦山(shan)機械及塑料(liao)機械等。
目前(qián),此類設備仍(reng)然采用傳統(tong)的電機加減(jiǎn)速機的驅動(dòng)模式,由于減(jiǎn)速機齒輪等(děng)機械原因降(jiàng)低了系統的(de)整體傳動效(xiào)率。永磁電機(jī)可以實現低(di)速大轉矩直(zhi)驅運行,該特(tè)性使得永磁(ci)電機在低速(sù)大轉矩的傳(chuan)動系統中的(de)應用前景非(fēi)常廣闊。低速(sù)大轉矩永磁(ci)電機應用于(yu)球磨機,可去(qù)除減速機、直(zhí)驅小齒輪與(yǔ)傳動部的大(da)齒輪齧合,實(shi)現球磨機可(kě)靠運轉,系統(tong)節能10%以上。
産(chǎn)品開發的階(jie)段目标如下(xia):(1)完成球磨機(ji)配套專用電(diàn)機的開發,電(dian)機功率範圍(wei)爲2.2～400kW,轉速範圍(wei)爲10～60r/min。(2)開發提升(shēng)機、皮帶機、螺(luó)杆泵、抽油機(ji)等設備專用(yong)的低速大轉(zhuǎn)矩永磁同步(bu)電動機。(3)制訂(ding)球磨機等設(shè)備專用的低(dī)速大轉矩永(yong)磁同步電動(dòng)機産品标準(zhun)。
高性能永磁(cí)伺服電機系(xi)統
2005年以來,我(wo)國交流伺服(fu)電機市場進(jìn)入高速發展(zhan)期,年增長率(lǜ)超過25%;2011年市場(chǎng)容量60多億元(yuán),預計2015年可達(dá)150億元。但目前(qian)國内伺服電(diàn)機系統總體(ti)技術水平比(bi)較落後,日、歐(ou)、美伺服産品(pin)完全占據國(guo)内高端伺服(fu)市場,國内伺(sì)服産品隻能(néng)在中低端領(ling)域競争。國内(nei)交流伺服電(dian)機市場份額(e)的前四名均(jun)被外資品牌(pái)占據,2011年外資(zī)品牌市場份(fen)額近80%,國内品(pin)牌市場份額(e)隻有近20%,特别(bié)是大功率交(jiao)流永磁伺服(fú)系統,基本上(shàng)被國外産品(pin)壟斷。目前,交(jiao)流伺服電機(ji)系統應用最(zui)多的領域是(shì)機床,約占25%,紡(fǎng)織機械占20%、包(bao)裝機械占10%、印(yin)刷機械占7%;國(guó)家政策支持(chi)中高檔數控(kòng)機床産業化(huà)發展,高檔數(shu)控機床已列(lie)入國家科技(ji)發展重大專(zhuān)項;進行機床(chuang)用高性能永(yong)磁伺服電機(jī)系統的技術(shù)研究及産業(yè)化,帶動伺服(fu)電機系統朝(chao)着高精度、高(gāo)性能、快響應(yīng)的方向發展(zhan),對提高我國(guó)裝備制造的(de)整體水平有(you)重要意義。
産(chǎn)品開發階段(duan)目标如下:(1)完(wán)成數控機床(chuang)進給伺服系(xì)統的研究與(yu)産品開發,電(diàn)機功率範圍(wei)爲3～15kW,性能水平(ping)與國外同類(lei)産品相當;完(wan)成永磁伺服(fu)驅動系統在(zai)數控機床上(shàng)的應用示範(fan)。(2)完成永磁伺(si)服驅動系統(tong)在紡織機械(xiè)、包裝機械、印(yin)刷機械等設(she)備上的應用(yòng)研究與典型(xing)規格産品開(kāi)發。(3)制訂部分(fèn)設備專用的(de)永磁伺服電(diàn)機産品标準(zhun)。
永磁同步磁(cí)阻電動機
永(yong)磁同步磁阻(zǔ)電動機綜合(hé)了永磁同步(bù)電動機和開(kāi)關磁阻電動(dòng)機的特點,具(ju)有效率高、功(gōng)率因數高、功(gōng)率密度高、調(diào)速範圍寬等(deng)優點。目前在(zai)汽車驅動電(dian)機上應用較(jiào)多,需要進一(yī)步拓展永磁(cí)同步磁阻電(diàn)動機在工業(yè)領域中的應(yīng)用,開發永磁(ci)同步磁阻電(diàn)動機系列産(chǎn)品。産品開發(fa)階段目标爲(wèi)開發無稀土(tu)同步磁阻永(yǒng)磁電機系列(liè)産品,效率達(da)到IE3(超高效)能(neng)效水平,同時(shí)成本與YE3系列(liè)三相異步電(dian)動機相當,能(néng)夠替代風機(jī)、水泵和壓縮(suō)機配套的變(bian)頻調速三相(xiang)異步電動機(jī)。系列産品功(gong)率範圍爲0.55～315kW;機(ji)座号爲H80～H355;極數(shu)爲4極;标稱轉(zhuan)速爲3000r/min;調速範(fan)圍100～5000r/min。
結語
