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我國多種(zhong)高效節能電機的(de)發展狀況
YE4系列超(chao)超高效三相異步(bù)電動機
2025年12月IEC啓動(dong)了對IEC60034-30标準的修訂(dìng)工作,決定将IEC60034-30标準(zhun)分爲2個标準,IEC60034-30-1《在線(xiàn)運行交流電機能(neng)效分級(IE代碼)》和IEC60034-30-2《變(bian)速交流電機能效(xiào)分級(IE代碼)》。IEC60034-30-1已經于(yú)2025年12月發布,與IEC60034-30相比(bi),主要變化如下:
(2)延伸了功率範(fàn)圍,從0.75～375kW延伸爲0.12～1000kW;
(3)擴大(da)了極數範圍,從2P、4P、6P擴(kuo)大到2P～8P;
(4)擴大了電機(jī)種類,從單速三相(xiàng)籠型感應電動機(jī)擴大到所有在線(xian)運行的交流電機(ji);
總體目标是完(wán)成IE4超超高效系列(liè)産品設計,并制訂(dìng)産品技術條件。系(xi)列産品機座号:H80～H355;功(gōng)率範圍爲0.75～355kW;極數爲(wèi)2,4,6,8極;效率平均值爲(wei)95%,比普通産品高6%。
超(chāo)高速三相永磁同(tong)步電動機
(1)開發超(chao)高速三相永磁同(tóng)步電動機的必要(yao)性:填補國内空白(bai),引領電機行業技(jì)術進步;促進高端(duān)裝備制造的國産(chǎn)化,提升我國高端(duān)裝備制造業水平(píng);促進電機配套材(cai)料(矽鋼片、電磁線(xian)、絕緣)、電力電子(磁(ci)懸浮軸承、變頻控(kong)制器)等行業的發(fa)展;大容量、超高速(su)電機的推廣應用(yong)具有顯著的節能(neng)減排效益。
低速大轉矩一般(ban)是指轉速<500r/min,額定輸(shu)出轉矩>500N˙m的傳動系(xì)統。這樣的傳動系(xì)統在許多工業傳(chuán)動領域中常見(如(rú)球磨機驅動系統(tong)屬于典型的低速(sù)大轉矩傳動系統(tǒng)),此外還包括油田(tián)機械、礦山機械及(jí)塑料機械等。
目前(qian),此類設備仍然采(cǎi)用傳統的電機加(jia)減速機的驅動模(mo)式,由于減速機齒(chi)輪等機械原因降(jiang)低了系統的整體(ti)傳動效率。永磁電(dian)機可以實現低速(su)大轉矩直驅運行(háng),該特性使得永磁(cí)電機在低速大轉(zhuan)矩的傳動系統中(zhōng)的應用前景非常(cháng)廣闊。低速大轉矩(ju)永磁電機應用于(yú)球磨機,可去除減(jiǎn)速機、直驅小齒輪(lún)與傳動部的大齒(chi)輪齧合,實現球磨(mo)機可靠運轉,系統(tong)節能10%以上。
産品開(kai)發的階段目标如(ru)下:(1)完成球磨機配(pèi)套專用電機的開(kāi)發,電機功率範圍(wei)爲2.2～400kW,轉速範圍爲10～60r/min。(2)開(kai)發提升機、皮帶機(ji)、螺杆泵、抽油機等(děng)設備專用的低速(su)大轉矩永磁同步(bu)電動機。(3)制訂球磨(mo)機等設備專用的(de)低速大轉矩永磁(ci)同步電動機産品(pǐn)标準。
高性能永磁(ci)伺服電機系統
2005年(nian)以來,我國交流伺(si)服電機市場進入(rù)高速發展期,年增(zeng)長率超過25%;2011年市場(chang)容量60多億元,預計(jì)2015年可達150億元。但目(mù)前國内伺服電機(ji)系統總體技術水(shuǐ)平比較落後,日、歐(ou)、美伺服産品完全(quán)占據國内高端伺(sì)服市場,國内伺服(fu)産品隻能在中低(di)端領域競争。國内(nèi)交流伺服電機市(shi)場份額的前四名(míng)均被外資品牌占(zhan)據,2011年外資品牌市(shì)場份額近80%,國内品(pǐn)牌市場份額隻有(you)近20%,特别是大功率(lü)交流永磁伺服系(xì)統,基本上被國外(wài)産品壟斷。目前,交(jiāo)流伺服電機系統(tong)應用最多的領域(yu)是機床,約占25%,紡織(zhī)機械占20%、包裝機械(xie)占10%、印刷機械占7%;國(guo)家政策支持中高(gao)檔數控機床産業(ye)化發展,高檔數控(kong)機床已列入國家(jia)科技發展重大專(zhuān)項;進行機床用高(gāo)性能永磁伺服電(dian)機系統的技術研(yán)究及産業化,帶動(dòng)伺服電機系統朝(chao)着高精度、高性能(néng)、快響應的方向發(fa)展,對提高我國裝(zhuang)備制造的整體水(shuǐ)平有重要意義。
産(chan)品開發階段目标(biāo)如下:(1)完成數控機(jī)床進給伺服系統(tong)的研究與産品開(kāi)發,電機功率範圍(wei)爲3～15kW,性能水平與國(guó)外同類産品相當(dāng);完成永磁伺服驅(qu)動系統在數控機(ji)床上的應用示範(fan)。(2)完成永磁伺服驅(qū)動系統在紡織機(ji)械、包裝機械、印刷(shua)機械等設備上的(de)應用研究與典型(xing)規格産品開發。(3)制(zhi)訂部分設備專用(yong)的永磁伺服電機(ji)産品标準。
永磁同(tong)步磁阻電動機
永(yong)磁同步磁阻電動(dòng)機綜合了永磁同(tong)步電動機和開關(guān)磁阻電動機的特(te)點,具有效率高、功(gōng)率因數高、功率密(mì)度高、調速範圍寬(kuan)等優點。目前在汽(qi)車驅動電機上應(ying)用較多,需要進一(yī)步拓展永磁同步(bù)磁阻電動機在工(gong)業領域中的應用(yong),開發永磁同步磁(cí)阻電動機系列産(chan)品。産品開發階段(duan)目标爲開發無稀(xī)土同步磁阻永磁(ci)電機系列産品,效(xiào)率達到IE3(超高效)能(néng)效水平,同時成本(běn)與YE3系列三相異步(bù)電動機相當,能夠(gòu)替代風機、水泵和(hé)壓縮機配套的變(bian)頻調速三相異步(bù)電動機。系列産品(pin)功率範圍爲0.55～315kW;機座(zuo)号爲H80～H355;極數爲4極;标(biao)稱轉速爲3000r/min;調速範(fan)圍100～5000r/min。
結語
“十三五”國(guo)家戰略性新興産(chǎn)業發展規劃已明(ming)确将節能環保、新(xīn)一代信息技術、生(sheng)物、高端裝備制造(zào)、新能源、新材料、新(xīn)能源汽車作爲戰(zhan)略性新興産業。電(dian)機系統與戰略性(xing)新興産業的發展(zhan)密切相關,發展高(gao)效節能電機及拖(tuō)動設備是節能環(huan)保産業的重要内(nèi)容之一。伺服電機(ji)及其控制系統在(zai)數控機床、工業機(ji)器人中的應用是(shì)高端裝備制造産(chǎn)業的基礎。
大型風(fēng)電機組、核電電機(ji)的研發與制造是(shì)新能源産業的重(zhong)點。高性能電池、驅(qū)動電機與控制技(ji)術是電動汽車産(chan)業發展的關鍵。電(diàn)機及系統技術的(de)研究和産品開發(fā)要與我國戰略性(xing)新興産業的發展(zhǎn)需求相結合,通過(guo)節能環保、高端裝(zhuang)備制造、新能源、新(xīn)能源汽車等重點(dian)領域的新産品開(kāi)發,解決電機在設(shè)計、制造、測試、應用(yong)等方面的關鍵技(jì)術難題,從而推動(dòng)電機技術的進步(bu)和電機行業的發(fā)展。
