行業動态
我(wǒ)國多種高效節能(néng)電機的發展狀況(kuang)
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2020/6/17
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YE4系列超超高效(xiào)三相異步電動機(jī)
2025年12月IEC啓動了對IEC60034-30标(biao)準的修訂工作,決(jue)定将IEC60034-30标準分爲2個(ge)标準,IEC60034-30-1《在線運行交(jiāo)流電機能效分級(ji)(IE代碼)》和IEC60034-30-2《變速交流(liu)電機能效分級(IE代(dai)碼)》。IEC60034-30-1已經于2025年12月發(fa)布,與IEC60034-30相比,主要變(biàn)化如下:
(1)電機的效(xiao)率分爲IE1、IE2、IE3、IE4、IE5級,IE5效率最(zui)高,IE1效率最低;
(2)延伸(shēn)了功率範圍,從0.75～375kW延(yán)伸爲0.12～1000kW;
(4)擴(kuò)大了電機種類,從(cong)單速三相籠型感(gǎn)應電動機擴大到(dao)所有在線運行的(de)交流電機;
(5)環境運(yùn)行溫度爲-20℃～+60℃。高效率(lü)電機的開發仍然(rán)是今後電機技術(shù)發展的方向之一(yi),爲了填補我國GB18613—2012标(biāo)準中1級能效電機(ji)産品的空白,同時(shi)也爲了配合國家(jiā)實施能效“領跑者(zhe)”計劃,有必要開展(zhan)IE4效率電機的研發(fā),以滿足今後國内(nèi)及出口高效電機(jī)市場的需要。
超高速三(sān)相永磁同步電動(dòng)機
(1)開發超高速三(sān)相永磁同步電動(dòng)機的必要性:填補(bu)國内空白,引領電(dian)機行業技術進步(bù);促進高端裝備制(zhi)造的國産化,提升(sheng)我國高端裝備制(zhi)造業水平;促進電(dian)機配套材料(矽鋼(gāng)片、電磁線、絕緣)、電(dian)力電子(磁懸浮軸(zhou)承、變頻控制器)等(děng)行業的發展;大容(róng)量、超高速電機的(de)推廣應用具有顯(xiǎn)著的節能減排效(xiao)益。
(2)産品開發階段(duan)目标:先針對離心(xīn)壓縮機在制冷、氣(qi)體輸送等領域的(de)應用,開發配套用(yòng)超高速三相永磁(cí)同步電動機,功率(lǜ)範圍10～300kW,轉速範圍1000～50000r/min。将(jiāng)超高速電機設計(jì)、制造與測試技術(shu)向機床主軸電機(ji)、微燃發電、高速儲(chu)能等領域擴展。
低(di)速大轉矩永磁同(tóng)步電動機
低速大(da)轉矩一般是指轉(zhuǎn)速<500r/min,額定輸出轉矩(jǔ)>500N˙m的傳動系統。這樣(yang)的傳動系統在許(xu)多工業傳動領域(yù)中常見(如球磨機(ji)驅動系統屬于典(diǎn)型的低速大轉矩(jǔ)傳動系統),此外還(hai)包括油田機械、礦(kuàng)山機械及塑料機(jī)械等。
目前,此類設(shè)備仍然采用傳統(tǒng)的電機加減速機(ji)的驅動模式,由于(yu)減速機齒輪等機(jī)械原因降低了系(xì)統的整體傳動效(xiao)率。永磁電機可以(yi)實現低速大轉矩(ju)直驅運行,該特性(xìng)使得永磁電機在(zài)低速大轉矩的傳(chuán)動系統中的應用(yòng)前景非常廣闊。低(di)速大轉矩永磁電(diàn)機應用于球磨機(jī),可去除減速機、直(zhí)驅小齒輪與傳動(dòng)部的大齒輪齧合(hé),實現球磨機可靠(kao)運轉,系統節能10%以(yi)上。
高(gao)性能永磁伺服電(diàn)機系統
2005年以來,我(wo)國交流伺服電機(jī)市場進入高速發(fā)展期,年增長率超(chāo)過25%;2011年市場容量60多(duō)億元,預計2015年可達(da)150億元。但目前國内(nèi)伺服電機系統總(zǒng)體技術水平比較(jiào)落後,日、歐、美伺服(fu)産品完全占據國(guó)内高端伺服市場(chang),國内伺服産品隻(zhī)能在中低端領域(yù)競争。國内交流伺(si)服電機市場份額(e)的前四名均被外(wài)資品牌占據,2011年外(wai)資品牌市場份額(e)近80%,國内品牌市場(chǎng)份額隻有近20%,特别(bié)是大功率交流永(yong)磁伺服系統,基本(běn)上被國外産品壟(long)斷。目前,交流伺服(fu)電機系統應用最(zui)多的領域是機床(chuang),約占25%,紡織機械占(zhàn)20%、包裝機械占10%、印刷(shua)機械占7%;國家政策(ce)支持中高檔數控(kòng)機床産業化發展(zhǎn),高檔數控機床已(yǐ)列入國家科技發(fa)展重大專項;進行(hang)機床用高性能永(yǒng)磁伺服電機系統(tong)的技術研究及産(chan)業化,帶動伺服電(diàn)機系統朝着高精(jīng)度、高性能、快響應(ying)的方向發展,對提(ti)高我國裝備制造(zào)的整體水平有重(zhòng)要意義。
産品開發(fā)階段目标如下:(1)完(wán)成數控機床進給(gei)伺服系統的研究(jiū)與産品開發,電機(jī)功率範圍爲3～15kW,性能(néng)水平與國外同類(lei)産品相當;完成永(yǒng)磁伺服驅動系統(tong)在數控機床上的(de)應用示範。(2)完成永(yǒng)磁伺服驅動系統(tong)在紡織機械、包裝(zhuāng)機械、印刷機械等(deng)設備上的應用研(yan)究與典型規格産(chan)品開發。(3)制訂部分(fen)設備專用的永磁(ci)伺服電機産品标(biāo)準。
永磁同步磁阻(zǔ)電動機
永磁同步(bu)磁阻電動機綜合(hé)了永磁同步電動(dòng)機和開關磁阻電(diàn)動機的特點,具有(yǒu)效率高、功率因數(shù)高、功率密度高、調(diao)速範圍寬等優點(dian)。目前在汽車驅動(dòng)電機上應用較多(duo),需要進一步拓展(zhǎn)永磁同步磁阻電(diàn)動機在工業領域(yù)中的應用,開發永(yong)磁同步磁阻電動(dong)機系列産品。産品(pǐn)開發階段目标爲(wei)開發無稀土同步(bu)磁阻永磁電機系(xi)列産品,效率達到(dao)IE3(超高效)能效水平(píng),同時成本與YE3系列(lie)三相異步電動機(jī)相當,能夠替代風(feng)機、水泵和壓縮機(jī)配套的變頻調速(su)三相異步電動機(ji)。系列産品功率範(fan)圍爲0.55～315kW;機座号爲H80～H355;極(ji)數爲4極;标稱轉速(sù)爲3000r/min;調速範圍100～5000r/min。
結語(yu)
“十三五”國家戰略(luè)性新興産業發展(zhan)規劃已明确将節(jiē)能環保、新一代信(xin)息技術、生物、高端(duan)裝備制造、新能源(yuan)、新材料、新能源汽(qi)車作爲戰略性新(xin)興産業。電機系統(tǒng)與戰略性新興産(chan)業的發展密切相(xiang)關,發展高效節能(neng)電機及拖動設備(bei)是節能環保産業(yè)的重要内容之一(yi)。伺服電機及其控(kòng)制系統在數控機(jī)床、工業機器人中(zhōng)的應用是高端裝(zhuang)備制造産業的基(jī)礎。