YE4系(xi)列超超高(gao)效三相異(yi)步電動機(ji)
2025年12月IEC啓動(dong)了對IEC60034-30标準(zhǔn)的修訂工(gong)作,決定将(jiāng)IEC60034-30标準分爲(wei)2個标準,IEC60034-30-1《在(zài)線運行交(jiao)流電機能(neng)效分級(IE代(dai)碼)》和IEC60034-30-2《變速(su)交流電機(ji)能效分級(jí)(IE代碼)》。IEC60034-30-1已經(jing)于2025年12月發(fa)布,與IEC60034-30相比(bi),主要變化(hua)如下:
(1)電機(ji)的效率分(fen)爲IE1、IE2、IE3、IE4、IE5級,IE5效率(lü)最高,IE1效率(lǜ)最低;
(2)延伸(shen)了功率範(fàn)圍,從0.75～375kW延伸(shēn)爲0.12～1000kW;
(3)擴大了(le)極數範圍(wei),從2P、4P、6P擴大到(dao)2P～8P;
(4)擴大了電(dian)機種類,從(cong)單速三相(xiàng)籠型感應(ying)電動機擴(kuò)大到所有(yǒu)在線運行(hang)的交流電(diàn)機;
(5)環境運(yùn)行溫度爲(wei)-20℃～+60℃。高效率電(dian)機的開發(fā)仍然是今(jīn)後電機技(jì)術發展的(de)方向之一(yi),爲了填補(bu)我國GB18613—2012标準(zhǔn)中1級能效(xiao)電機産品(pin)的空白,同(tóng)時也爲了(le)配合國家(jiā)實施能效(xiao)“領跑者”計(jì)劃,有必要(yào)開展IE4效率(lü)電機的研(yán)發,以滿足(zu)今後國内(nei)及出口高(gāo)效電機市(shi)場的需要(yào)。
總體目标(biāo)是完成IE4超(chāo)超高效系(xì)列産品設(shè)計,并制訂(ding)産品技術(shu)條件。系列(liè)産品機座(zuò)号:H80～H355;功率範(fan)圍爲0.75～355kW;極數(shù)爲2,4,6,8極;效率(lǜ)平均值爲(wèi)95%,比普通産(chan)品高6%。
超高(gao)速三相永(yǒng)磁同步電(dian)動機
(1)開發(fa)超高速三(sān)相永磁同(tóng)步電動機(jī)的必要性(xing):填補國内(nèi)空白,引領(ling)電機行業(yè)技術進步(bu);促進高端(duān)裝備制造(zào)的國産化(huà),提升我國(guó)高端裝備(bèi)制造業水(shui)平;促進電(dian)機配套材(cái)料(矽鋼片(piàn)、電磁線、絕(jué)緣)、電力電(dian)子(磁懸浮(fú)軸承、變頻(pin)控制器)等(děng)行業的發(fa)展;大容量(liang)、超高速電(diàn)機的推廣(guang)應用具有(yǒu)顯著的節(jie)能減排效(xiào)益。
(2)産品開(kai)發階段目(mù)标:先針對(duì)離心壓縮(suo)機在制冷(lěng)、氣體輸送(sòng)等領域的(de)應用,開發(fā)配套用超(chao)高速三相(xiàng)永磁同步(bù)電動機,功(gōng)率範圍10～300kW,轉(zhuan)速範圍1000～50000r/min。将(jiāng)超高速電(dian)機設計、制(zhi)造與測試(shi)技術向機(ji)床主軸電(dian)機、微燃發(fa)電、高速儲(chǔ)能等領域(yù)擴展。
低速(sù)大轉矩永(yǒng)磁同步電(diàn)動機
低速(su)大轉矩一(yi)般是指轉(zhuan)速<500r/min,額定輸(shu)出轉矩>500N˙m的(de)傳動系統(tǒng)。這樣的傳(chuán)動系統在(zai)許多工業(ye)傳動領域(yù)中常見(如(ru)球磨機驅(qu)動系統屬(shǔ)于典型的(de)低速大轉(zhuan)矩傳動系(xì)統),此外還(hái)包括油田(tian)機械、礦山(shan)機械及塑(su)料機械等(děng)。
目前,此類(lei)設備仍然(ran)采用傳統(tong)的電機加(jiā)減速機的(de)驅動模式(shi),由于減速(su)機齒輪等(deng)機械原因(yīn)降低了系(xi)統的整體(ti)傳動效率(lǜ)。永磁電機(ji)可以實現(xiàn)低速大轉(zhuǎn)矩直驅運(yun)行,該特性(xing)使得永磁(ci)電機在低(dī)速大轉矩(jǔ)的傳動系(xi)統中的應(ying)用前景非(fei)常廣闊。低(dī)速大轉矩(jǔ)永磁電機(ji)應用于球(qiu)磨機,可去(qu)除減速機(jī)、直驅小齒(chǐ)輪與傳動(dòng)部的大齒(chǐ)輪齧合,實(shí)現球磨機(jī)可靠運轉(zhuǎn),系統節能(néng)10%以上。
産品(pin)開發的階(jie)段目标如(ru)下:(1)完成球(qiú)磨機配套(tao)專用電機(jī)的開發,電(diàn)機功率範(fan)圍爲2.2～400kW,轉速(su)範圍爲10～60r/min。(2)開(kāi)發提升機(jī)、皮帶機、螺(luó)杆泵、抽油(yóu)機等設備(bei)專用的低(dī)速大轉矩(jǔ)永磁同步(bu)電動機。(3)制(zhì)訂球磨機(ji)等設備專(zhuan)用的低速(su)大轉矩永(yong)磁同步電(diàn)動機産品(pǐn)标準。
高性(xing)能永磁伺(sì)服電機系(xì)統
2005年以來(lái),我國交流(liu)伺服電機(ji)市場進入(rù)高速發展(zhǎn)期,年增長(zhǎng)率超過25%;2011年(nian)市場容量(liang)60多億元,預(yu)計2015年可達(dá)150億元。但目(mu)前國内伺(si)服電機系(xì)統總體技(ji)術水平比(bǐ)較落後,日(ri)、歐、美伺服(fú)産品完全(quan)占據國内(nèi)高端伺服(fú)市場,國内(nei)伺服産品(pǐn)隻能在中(zhōng)低端領域(yù)競争。國内(nei)交流伺服(fu)電機市場(chǎng)份額的前(qián)四名均被(bei)外資品牌(pai)占據,2011年外(wai)資品牌市(shì)場份額近(jìn)80%,國内品牌(pái)市場份額(e)隻有近20%,特(tè)别是大功(gōng)率交流永(yǒng)磁伺服系(xì)統,基本上(shàng)被國外産(chan)品壟斷。目(mù)前,交流伺(sì)服電機系(xi)統應用最(zuì)多的領域(yu)是機床,約(yue)占25%,紡織機(ji)械占20%、包裝(zhuang)機械占10%、印(yìn)刷機械占(zhan)7%;國家政策(cè)支持中高(gao)檔數控機(jī)床産業化(hua)發展,高檔(dàng)數控機床(chuang)已列入國(guó)家科技發(fā)展重大專(zhuān)項;進行機(ji)床用高性(xing)能永磁伺(sì)服電機系(xì)統的技術(shu)研究及産(chan)業化,帶動(dong)伺服電機(ji)系統朝着(zhe)高精度、高(gao)性能、快響(xiǎng)應的方向(xiang)發展,對提(ti)高我國裝(zhuāng)備制造的(de)整體水平(píng)有重要意(yi)義。
産品開(kai)發階段目(mù)标如下:(1)完(wan)成數控機(ji)床進給伺(si)服系統的(de)研究與産(chǎn)品開發,電(dian)機功率範(fan)圍爲3～15kW,性能(néng)水平與國(guo)外同類産(chǎn)品相當;完(wán)成永磁伺(sì)服驅動系(xì)統在數控(kòng)機床上的(de)應用示範(fàn)。(2)完成永磁(ci)伺服驅動(dòng)系統在紡(fang)織機械、包(bao)裝機械、印(yìn)刷機械等(deng)設備上的(de)應用研究(jiū)與典型規(gui)格産品開(kai)發。(3)制訂部(bu)分設備專(zhuan)用的永磁(cí)伺服電機(ji)産品标準(zhun)。
永磁同步(bù)磁阻電動(dòng)機
永磁同(tóng)步磁阻電(dian)動機綜合(he)了永磁同(tong)步電動機(jī)和開關磁(cí)阻電動機(jī)的特點,具(ju)有效率高(gāo)、功率因數(shu)高、功率密(mi)度高、調速(sù)範圍寬等(deng)優點。目前(qián)在汽車驅(qu)動電機上(shang)應用較多(duō),需要進一(yi)步拓展永(yǒng)磁同步磁(ci)阻電動機(jī)在工業領(ling)域中的應(ying)用,開發永(yǒng)磁同步磁(ci)阻電動機(ji)系列産品(pin)。産品開發(fa)階段目标(biao)爲開發無(wu)稀土同步(bù)磁阻永磁(ci)電機系列(lie)産品,效率(lü)達到IE3(超高(gāo)效)能效水(shui)平,同時成(chéng)本與YE3系列(liè)三相異步(bu)電動機相(xiàng)當,能夠替(tì)代風機、水(shui)泵和壓縮(suo)機配套的(de)變頻調速(sù)三相異步(bù)電動機。系(xì)列産品功(gong)率範圍爲(wei)0.55～315kW;機座号爲(wèi)H80～H355;極數爲4極(ji);标稱轉速(sù)爲3000r/min;調速範(fan)圍100～5000r/min。
結語
“十(shi)三五”國家(jia)戰略性新(xin)興産業發(fā)展規劃已(yi)明确将節(jie)能環保、新(xīn)一代信息(xi)技術、生物(wu)、高端裝備(bèi)制造、新能(neng)源、新材料(liào)、新能源汽(qi)車作爲戰(zhan)略性新興(xìng)産業。電機(jī)系統與戰(zhan)略性新興(xing)産業的發(fā)展密切相(xiàng)關,發展高(gao)效節能電(dian)機及拖動(dòng)設備是節(jie)能環保産(chan)業的重要(yao)内容之一(yi)。伺服電機(ji)及其控制(zhì)系統在數(shù)控機床、工(gōng)業機器人(rén)中的應用(yòng)是高端裝(zhuāng)備制造産(chan)業的基礎(chǔ)。
大型風電(dian)機組、核電(diàn)電機的研(yan)發與制造(zao)是新能源(yuan)産業的重(zhòng)點。高性能(néng)電池、驅動(dong)電機與控(kong)制技術是(shi)電動汽車(chē)産業發展(zhan)的關鍵。電(dian)機及系統(tong)技術的研(yán)究和産品(pǐn)開發要與(yǔ)我國戰略(lue)性新興産(chǎn)業的發展(zhan)需求相結(jie)合,通過節(jie)能環保、高(gao)端裝備制(zhi)造、新能源(yuán)、新能源汽(qi)車等重點(dian)領域的新(xīn)産品開發(fa),解決電機(ji)在設計、制(zhì)造、測試、應(yīng)用等方面(miàn)的關鍵技(ji)術難題,從(cong)而推動電(dian)機技術的(de)進步和電(diàn)機行業的(de)發展。
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