我國(guó)多種高(gao)效節能(néng)電機的(de)發展狀(zhuàng)況

2020/6/17

YE4系列(liè)超超高(gāo)效三相(xiàng)異步電(diàn)動機

2025年(nian)12月IEC啓動(dòng)了對IEC60034-30标(biāo)準的修(xiu)訂工作(zuo),決定将(jiāng)IEC60034-30标準分(fèn)爲2個标(biao)準,IEC60034-30-1《在線(xiàn)運行交(jiao)流電機(jī)能效分(fèn)級(IE代碼(mǎ))》和IEC60034-30-2《變速(sù)交流電(diàn)機能效(xiao)分級(IE代(dài)碼)》。IEC60034-30-1已經(jing)于2025年12月(yue)發布,與(yǔ)IEC60034-30相比,主(zhǔ)要變化(huà)如下:

(1)電(diàn)機的效(xiao)率分爲(wèi)IE1、IE2、IE3、IE4、IE5級,IE5效率(lǜ)最高,IE1效(xiào)率最低(dī);

(3)擴(kuo)大了極(jí)數範圍(wei),從2P、4P、6P擴大(da)到2P～8P;

(4)擴大(dà)了電機(ji)種類,從(cóng)單速三(sān)相籠型(xing)感應電(diàn)動機擴(kuo)大到所(suǒ)有在線(xian)運行的(de)交流電(dian)機;

(5)環境(jing)運行溫(wēn)度爲-20℃～+60℃。高(gao)效率電(diàn)機的開(kāi)發仍然(rán)是今後(hòu)電機技(ji)術發展(zhan)的方向(xiàng)之一,爲(wèi)了填補(bu)我國GB18613—2012标(biao)準中1級(jí)能效電(dian)機産品(pǐn)的空白(bai),同時也(ye)爲了配(pèi)合國家(jia)實施能(neng)效“領跑(pao)者”計劃(hua),有必要(yào)開展IE4效(xiào)率電機(jī)的研發(fa),以滿足(zu)今後國(guó)内及出(chu)口高效(xiào)電機市(shì)場的需(xu)要。

總體(ti)目标是(shì)完成IE4超(chao)超高效(xiao)系列産(chan)品設計(ji),并制訂(ding)産品技(ji)術條件(jiàn)。系列産(chan)品機座(zuò)号:H80～H355;功率(lǜ)範圍爲(wei)0.75～355kW;極數爲(wei)2,4,6,8極;效率(lü)平均值(zhí)爲95%,比普(pu)通産品(pǐn)高6%。

超高(gao)速三相(xiàng)永磁同(tong)步電動(dòng)機

(1)開發(fa)超高速(sù)三相永(yǒng)磁同步(bù)電動機(ji)的必要(yao)性:填補(bǔ)國内空(kōng)白,引領(lǐng)電機行(háng)業技術(shu)進步;促(cu)進高端(duan)裝備制(zhì)造的國(guó)産化,提(ti)升我國(guó)高端裝(zhuāng)備制造(zao)業水平(ping);促進電(diàn)機配套(tao)材料(矽(xī)鋼片、電(dian)磁線、絕(jué)緣)、電力(lì)電子(磁(ci)懸浮軸(zhóu)承、變頻(pin)控制器(qì))等行業(ye)的發展(zhan);大容量(liàng)、超高速(sù)電機的(de)推廣應(yīng)用具有(you)顯著的(de)節能減(jiǎn)排效益(yi)。

(2)産品開(kai)發階段(duàn)目标:先(xiān)針對離(lí)心壓縮(suo)機在制(zhi)冷、氣體(ti)輸送等(deng)領域的(de)應用,開(kāi)發配套(tào)用超高(gao)速三相(xiàng)永磁同(tong)步電動(dòng)機,功率(lü)範圍10～300kW,轉(zhuǎn)速範圍(wéi)1000～50000r/min。将超高(gao)速電機(jī)設計、制(zhì)造與測(ce)試技術(shù)向機床(chuang)主軸電(diàn)機、微燃(rán)發電、高(gao)速儲能(néng)等領域(yù)擴展。

低(di)速大轉(zhuǎn)矩永磁(ci)同步電(diàn)動機

低(dī)速大轉(zhuan)矩一般(ban)是指轉(zhuǎn)速<500r/min,額定(ding)輸出轉(zhuan)矩>500N˙m的傳(chuan)動系統(tong)。這樣的(de)傳動系(xì)統在許(xu)多工業(yè)傳動領(lǐng)域中常(chang)見(如球(qiú)磨機驅(qu)動系統(tǒng)屬于典(diǎn)型的低(di)速大轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)系統),此(ci)外還包(bao)括油田(tián)機械、礦(kuang)山機械(xiè)及塑料(liào)機械等(děng)。

目前,此(ci)類設備(bèi)仍然采(cǎi)用傳統(tǒng)的電機(jī)加減速(su)機的驅(qu)動模式(shi),由于減(jian)速機齒(chi)輪等機(jī)械原因(yin)降低了(le)系統的(de)整體傳(chuan)動效率(lǜ)。永磁電(diàn)機可以(yi)實現低(di)速大轉(zhuan)矩直驅(qū)運行,該(gāi)特性使(shi)得永磁(ci)電機在(zai)低速大(da)轉矩的(de)傳動系(xì)統中的(de)應用前(qian)景非常(cháng)廣闊。低(di)速大轉(zhuan)矩永磁(ci)電機應(ying)用于球(qiu)磨機,可(ke)去除減(jian)速機、直(zhí)驅小齒(chi)輪與傳(chuan)動部的(de)大齒輪(lun)齧合,實(shí)現球磨(mó)機可靠(kao)運轉,系(xì)統節能(neng)10%以上。

産(chǎn)品開發(fa)的階段(duàn)目标如(rú)下:(1)完成(chéng)球磨機(jī)配套專(zhuān)用電機(jī)的開發(fā),電機功(gong)率範圍(wei)爲2.2～400kW,轉速(su)範圍爲(wei)10～60r/min。(2)開發提(ti)升機、皮(pi)帶機、螺(luó)杆泵、抽(chou)油機等(děng)設備專(zhuān)用的低(di)速大轉(zhuan)矩永磁(cí)同步電(dian)動機。(3)制(zhi)訂球磨(mo)機等設(she)備專用(yong)的低速(su)大轉矩(ju)永磁同(tong)步電動(dong)機産品(pǐn)标準。

高(gāo)性能永(yǒng)磁伺服(fu)電機系(xi)統

2005年以(yi)來,我國(guó)交流伺(si)服電機(jī)市場進(jìn)入高速(su)發展期(qi),年增長(zhǎng)率超過(guò)25%;2011年市場(chǎng)容量60多(duō)億元,預(yù)計2015年可(ke)達150億元(yuan)。但目前(qian)國内伺(si)服電機(ji)系統總(zong)體技術(shù)水平比(bǐ)較落後(hou),日、歐、美(měi)伺服産(chan)品完全(quan)占據國(guó)内高端(duan)伺服市(shi)場,國内(nèi)伺服産(chan)品隻能(neng)在中低(di)端領域(yu)競争。國(guo)内交流(liú)伺服電(dian)機市場(chǎng)份額的(de)前四名(míng)均被外(wài)資品牌(pái)占據,2011年(nian)外資品(pin)牌市場(chang)份額近(jìn)80%,國内品(pǐn)牌市場(chang)份額隻(zhi)有近20%,特(tè)别是大(dà)功率交(jiao)流永磁(cí)伺服系(xi)統,基本(běn)上被國(guo)外産品(pin)壟斷。目(mu)前,交流(liu)伺服電(diàn)機系統(tong)應用最(zui)多的領(lǐng)域是機(ji)床,約占(zhan)25%,紡織機(jī)械占20%、包(bao)裝機械(xiè)占10%、印刷(shuā)機械占(zhàn)7%;國家政(zhèng)策支持(chí)中高檔(dàng)數控機(ji)床産業(ye)化發展(zhan),高檔數(shù)控機床(chuáng)已列入(rù)國家科(ke)技發展(zhǎn)重大專(zhuān)項;進行(háng)機床用(yong)高性能(néng)永磁伺(si)服電機(jī)系統的(de)技術研(yan)究及産(chan)業化,帶(dài)動伺服(fú)電機系(xi)統朝着(zhe)高精度(dù)、高性能(neng)、快響應(yīng)的方向(xiàng)發展,對(dui)提高我(wǒ)國裝備(bèi)制造的(de)整體水(shui)平有重(zhòng)要意義(yi)。

産品開(kai)發階段(duàn)目标如(ru)下:(1)完成(cheng)數控機(ji)床進給(gěi)伺服系(xì)統的研(yán)究與産(chǎn)品開發(fa),電機功(gong)率範圍(wéi)爲3～15kW,性能(néng)水平與(yu)國外同(tóng)類産品(pǐn)相當;完(wán)成永磁(cí)伺服驅(qu)動系統(tong)在數控(kong)機床上(shang)的應用(yòng)示範。(2)完(wán)成永磁(ci)伺服驅(qu)動系統(tong)在紡織(zhi)機械、包(bāo)裝機械(xie)、印刷機(jī)械等設(she)備上的(de)應用研(yan)究與典(diǎn)型規格(ge)産品開(kai)發。(3)制訂(ding)部分設(shè)備專用(yòng)的永磁(ci)伺服電(dian)機産品(pin)标準。

永(yong)磁同步(bu)磁阻電(diàn)動機

永(yong)磁同步(bu)磁阻電(diàn)動機綜(zōng)合了永(yong)磁同步(bu)電動機(jī)和開關(guan)磁阻電(dian)動機的(de)特點,具(ju)有效率(lǜ)高、功率(lü)因數高(gao)、功率密(mi)度高、調(diao)速範圍(wei)寬等優(yōu)點。目前(qián)在汽車(che)驅動電(diàn)機上應(ying)用較多(duo),需要進(jìn)一步拓(tuo)展永磁(ci)同步磁(cí)阻電動(dong)機在工(gōng)業領域(yu)中的應(ying)用,開發(fa)永磁同(tong)步磁阻(zǔ)電動機(ji)系列産(chan)品。産品(pǐn)開發階(jiē)段目标(biāo)爲開發(fā)無稀土(tu)同步磁(cí)阻永磁(cí)電機系(xì)列産品(pin),效率達(da)到IE3(超高(gao)效)能效(xiao)水平,同(tóng)時成本(ben)與YE3系列(lie)三相異(yi)步電動(dòng)機相當(dang),能夠替(ti)代風機(jī)、水泵和(he)壓縮機(ji)配套的(de)變頻調(diao)速三相(xiàng)異步電(diàn)動機。系(xì)列産品(pin)功率範(fan)圍爲0.55～315kW;機(jī)座号爲(wei)H80～H355;極數爲(wei)4極;标稱(cheng)轉速爲(wèi)3000r/min;調速範(fàn)圍100～5000r/min。

結語(yǔ)

“十三五(wǔ)”國家戰(zhan)略性新(xīn)興産業(ye)發展規(guī)劃已明(míng)确将節(jiē)能環保(bao)、新一代(dài)信息技(ji)術、生物(wù)、高端裝(zhuāng)備制造(zào)、新能源(yuan)、新材料(liào)、新能源(yuán)汽車作(zuo)爲戰略(luè)性新興(xing)産業。電(dian)機系統(tǒng)與戰略(lue)性新興(xìng)産業的(de)發展密(mi)切相關(guan),發展高(gāo)效節能(néng)電機及(ji)拖動設(she)備是節(jiē)能環保(bao)産業的(de)重要内(nei)容之一(yī)。伺服電(diàn)機及其(qi)控制系(xì)統在數(shù)控機床(chuang)、工業機(jī)器人中(zhōng)的應用(yòng)是高端(duān)裝備制(zhì)造産業(ye)的基礎(chu)。

大型風(fēng)電機組(zu)、核電電(dian)機的研(yan)發與制(zhi)造是新(xīn)能源産(chǎn)業的重(zhong)點。高性(xìng)能電池(chí)、驅動電(diàn)機與控(kong)制技術(shù)是電動(dong)汽車産(chǎn)業發展(zhan)的關鍵(jiàn)。電機及(jí)系統技(ji)術的研(yán)究和産(chan)品開發(fā)要與我(wo)國戰略(lue)性新興(xing)産業的(de)發展需(xū)求相結(jié)合,通過(guò)節能環(huán)保、高端(duān)裝備制(zhi)造、新能(néng)源、新能(néng)源汽車(che)等重點(dian)領域的(de)新産品(pin)開發,解(jie)決電機(ji)在設計(ji)、制造、測(ce)試、應用(yòng)等方面(miàn)的關鍵(jian)技術難(nán)題,從而(er)推動電(diàn)機技術(shù)的進步(bù)和電機(jī)行業的(de)發展。

我國(guó)多種高(gao)效節能(néng)電機的(de)發展狀(zhuàng)況

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