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我國多種(zhong)高效節能電(dian)機的發展狀(zhuang)況
2020/6/17
YE4系列超超(chao)高效三相異(yi)步電動機
2025年(nian)12月IEC啓動了對(duì)IEC60034-30标準的修訂(ding)工作,決定将(jiāng)IEC60034-30标準分爲2個(ge)标準,IEC60034-30-1《在線運(yun)行交流電機(ji)能效分級(IE代(dài)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(fā)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(lǜ)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(dà)了電機種類(lei),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(diàn)機;
(5)環境運行(háng)溫度爲-20℃～+60℃。高效(xiao)率電機的開(kai)發仍然是今(jīn)後電機技術(shù)發展的方向(xiàng)之一,爲了填(tián)補我國GB18613—2012标準(zhǔn)中1級能效電(diàn)機産品的空(kong)白,同時也爲(wei)了配合國家(jiā)實施能效“領(lǐng)跑者”計劃,有(yǒu)必要開展IE4效(xiào)率電機的研(yán)發,以滿足今(jin)後國内及出(chū)口高效電機(ji)市場的需要(yao)。
(1)開發超高(gao)速三相永磁(ci)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(zhuang)備制造的國(guó)産化,提升我(wǒ)國高端裝備(bèi)制造業水平(píng);促進電機配(pei)套材料(矽鋼(gang)片、電磁線、絕(jue)緣)、電力電子(zǐ)(磁懸浮軸承(cheng)、變頻控制器(qi))等行業的發(fā)展;大容量、超(chāo)高速電機的(de)推廣應用具(jù)有顯著的節(jie)能減排效益(yi)。
低(di)速大轉矩永(yong)磁同步電動(dòng)機
低速大轉(zhuan)矩一般是指(zhǐ)轉速<500r/min,額定輸(shū)出轉矩>500N˙m的傳(chuan)動系統。這樣(yàng)的傳動系統(tong)在許多工業(ye)傳動領域中(zhong)常見(如球磨(mó)機驅動系統(tong)屬于典型的(de)低速大轉矩(ju)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(tǒng)的電機加減(jiǎn)速機的驅動(dong)模式,由于減(jiǎn)速機齒輪等(deng)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(dī)速大轉矩直(zhí)驅運行,該特(te)性使得永磁(cí)電機在低速(sù)大轉矩的傳(chuan)動系統中的(de)應用前景非(fei)常廣闊。低速(su)大轉矩永磁(ci)電機應用于(yú)球磨機,可去(qu)除減速機、直(zhi)驅小齒輪與(yu)傳動部的大(dà)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(jī)配套專用電(diàn)機的開發,電(dian)機功率範圍(wéi)爲2.2～400kW,轉速範圍(wei)爲10～60r/min。(2)開發提升(sheng)機、皮帶機、螺(luó)杆泵、抽油機(jī)等設備專用(yòng)的低速大轉(zhuǎn)矩永磁同步(bù)電動機。(3)制訂(dìng)球磨機等設(she)備專用的低(di)速大轉矩永(yǒng)磁同步電動(dòng)機産品标準(zhǔn)。
2005年以來,我(wǒ)國交流伺服(fú)電機市場進(jìn)入高速發展(zhǎn)期,年增長率(lü)超過25%;2011年市場(chang)容量60多億元(yuan),預計2015年可達(da)150億元。但目前(qian)國内伺服電(dian)機系統總體(ti)技術水平比(bǐ)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(diàn)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(fèn)額近80%,國内品(pin)牌市場份額(é)隻有近20%,特别(bie)是大功率交(jiāo)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(shi)機床,約占25%,紡(fang)織機械占20%、包(bāo)裝機械占10%、印(yin)刷機械占7%;國(guó)家政策支持(chí)中高檔數控(kong)機床産業化(huà)發展,高檔數(shu)控機床已列(liè)入國家科技(ji)發展重大專(zhuān)項;進行機床(chuang)用高性能永(yǒng)磁伺服電機(ji)系統的技術(shù)研究及産業(ye)化,帶動伺服(fu)電機系統朝(cháo)着高精度、高(gao)性能、快響應(yīng)的方向發展(zhǎn),對提高我國(guó)裝備制造的(de)整體水平有(you)重要意義。
永磁同步磁(ci)阻電動機
永(yong)磁同步磁阻(zu)電動機綜合(he)了永磁同步(bù)電動機和開(kai)關磁阻電動(dòng)機的特點,具(ju)有效率高、功(gong)率因數高、功(gong)率密度高、調(diao)速範圍寬等(deng)優點。目前在(zai)汽車驅動電(diàn)機上應用較(jiao)多,需要進一(yi)步拓展永磁(cí)同步磁阻電(dian)動機在工業(yè)領域中的應(ying)用,開發永磁(ci)同步磁阻電(diàn)動機系列産(chǎn)品。産品開發(fā)階段目标爲(wei)開發無稀土(tu)同步磁阻永(yong)磁電機系列(liè)産品,效率達(dá)到IE3(超高效)能(néng)效水平,同時(shí)成本與YE3系列(lie)三相異步電(dian)動機相當,能(neng)夠替代風機(ji)、水泵和壓縮(suo)機配套的變(biàn)頻調速三相(xiang)異步電動機(ji)。系列産品功(gōng)率範圍爲0.55～315kW;機(jī)座号爲H80～H355;極數(shu)爲4極;标稱轉(zhuǎn)速爲3000r/min;調速範(fan)圍100～5000r/min。
“十三(sān)五”國家戰略(lue)性新興産業(yè)發展規劃已(yǐ)明确将節能(néng)環保、新一代(dài)信息技術、生(shēng)物、高端裝備(bèi)制造、新能源(yuan)、新材料、新能(neng)源汽車作爲(wei)戰略性新興(xing)産業。電機系(xi)統與戰略性(xing)新興産業的(de)發展密切相(xiàng)關,發展高效(xiao)節能電機及(ji)拖動設備是(shi)節能環保産(chan)業的重要内(nei)容之一。伺服(fu)電機及其控(kong)制系統在數(shu)控機床、工業(yè)機器人中的(de)應用是高端(duān)裝備制造産(chǎn)業的基礎。
大(da)型風電機組(zǔ)、核電電機的(de)研發與制造(zao)是新能源産(chǎn)業的重點。高(gao)性能電池、驅(qu)動電機與控(kòng)制技術是電(dian)動汽車産業(ye)發展的關鍵(jian)。電機及系統(tǒng)技術的研究(jiu)和産品開發(fā)要與我國戰(zhàn)略性新興産(chan)業的發展需(xū)求相結合,通(tong)過節能環保(bao)、高端裝備制(zhi)造、新能源、新(xīn)能源汽車等(deng)重點領域的(de)新産品開發(fa),解決電機在(zai)設計、制造、測(ce)試、應用等方(fāng)面的關鍵技(ji)術難題,從而(er)推動電機技(ji)術的進步和(he)電機行業的(de)發展。
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