高效電機(jī)的現(xiàn)狀與發(fā)展

      能源緊張是影響我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一個(gè)重要問題，也是全世界共同關(guān)心的問題。而工業(yè)電機(jī)消耗了大部分的能源，因此提高工業(yè)用電動(dòng)機(jī)的效率可以獲得顯著的節(jié)能效果。根據(jù)IEC制定的超高效和超超高效電機(jī)效率標(biāo)準(zhǔn)，高效電機(jī)由于采用永磁體勵(lì)磁，在提高效率方面具有很大的空間和優(yōu)勢(shì)。針對(duì)高效電機(jī)自身特點(diǎn)，經(jīng)過優(yōu)化設(shè)計(jì)可以達(dá)到IEC規(guī)定的IE3和IE4的效率限值。考慮到我國(guó)稀土資源豐富和稀土永磁產(chǎn)量已列世界前茅的優(yōu)勢(shì)，研發(fā)超高效和超高效電機(jī)是我國(guó)發(fā)展高效電機(jī)的重要途徑。

      高效電機(jī)的負(fù)載雜散損耗雖小于感應(yīng)電機(jī)，但仍占總損耗的很大比例，要進(jìn)一步提高效率必須著重減少負(fù)載雜散損耗，這就需要進(jìn)行大量電磁場(chǎng)計(jì)算，總結(jié)影響雜散損耗的影響因素，探索減少雜散損耗的設(shè)計(jì)技術(shù)和制造工藝措施。同時(shí)需要運(yùn)用高精度的電量和轉(zhuǎn)矩測(cè)量?jī)x器對(duì)大量樣機(jī)進(jìn)行測(cè)試，總結(jié)歸納出負(fù)載雜散損耗的數(shù)值和影響規(guī)律。

 制造工藝技術(shù)研究

       高效電機(jī)成本高的原因之一是制造工藝較復(fù)雜。除采用感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的先進(jìn)制造工藝外，還要進(jìn)行裝配后永磁體充磁技術(shù)、帶磁永磁體裝配技術(shù)等制造工藝技術(shù)研究，并開發(fā)相應(yīng)的工裝模具。做到既提高生產(chǎn)效率，又降低制造成本。

 試驗(yàn)方法研究

      高效電機(jī)采用永磁體勵(lì)磁，其試驗(yàn)方法不能完全采用感應(yīng)電動(dòng)機(jī)和電勵(lì)磁同步電動(dòng)機(jī)的試驗(yàn)方法，難點(diǎn)在于：①鐵耗的測(cè)試和分離，在用損耗分析法測(cè)試效率時(shí)，在感應(yīng)電動(dòng)機(jī)標(biāo)準(zhǔn)中認(rèn)為負(fù)載和空載鐵耗是不變的，而高效電機(jī)由于電樞反應(yīng)以及溫度變化對(duì)永磁體性能的影響，使得鐵耗從空載到負(fù)載變化較大，因此要針對(duì)高效電機(jī)的特性進(jìn)行試驗(yàn)研究，總結(jié)出鐵耗測(cè)試方法及修正規(guī)律；②堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩、堵轉(zhuǎn)電流、最小轉(zhuǎn)矩和牽入轉(zhuǎn)矩的測(cè)試，由于永磁體的存在，在做堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩試驗(yàn)時(shí)電機(jī)產(chǎn)生振動(dòng)，容易對(duì)電機(jī)造成機(jī)械破壞或測(cè)試儀表?yè)p壞；最小轉(zhuǎn)矩和牽入轉(zhuǎn)矩的測(cè)試要求也與普通電機(jī)不同；因此需對(duì)測(cè)試轉(zhuǎn)矩的不同方法進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證和分析研究，最終總結(jié)出高效電機(jī)轉(zhuǎn)矩特性測(cè)試方法和修正方法；③負(fù)載雜散損耗的精確測(cè)量；④永磁體性能一致性和穩(wěn)定性的檢測(cè)方法。

 高效電機(jī)節(jié)能潛力和經(jīng)濟(jì)效益.

     根據(jù)國(guó)內(nèi)外調(diào)查，工業(yè)領(lǐng)域電動(dòng)機(jī)年平均運(yùn)行時(shí)間約在3000h左右，但在石油、化工、造紙、冶金、電力等行業(yè)，電動(dòng)機(jī)年運(yùn)行時(shí)間往往超過6000h，對(duì)于這些運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)的場(chǎng)合，如采用高效、超高效甚至超高效電機(jī)將會(huì)對(duì)能源節(jié)約帶

     據(jù)統(tǒng)計(jì)，2006和2007年全國(guó)共生產(chǎn)各種電動(dòng)機(jī)2.5億kW，其中中小型電動(dòng)機(jī)年產(chǎn)量約占總產(chǎn)量的70%～80%。中小型電動(dòng)機(jī)耗電量占總發(fā)電量的50％，加上大型電動(dòng)機(jī)和微電機(jī)，耗電量達(dá)60%，是電力生產(chǎn)部門最大的用戶。如果效率平均提高一個(gè)百分點(diǎn)，則將會(huì)節(jié)約電能1833萬(wàn)kW，按工業(yè)用電0.6元/kW·h計(jì)算，則可節(jié)約電費(fèi)1100萬(wàn)元左右，同時(shí)還可以減少663萬(wàn)kg炭排量。根據(jù)《京都議定書》，每噸炭排量可以銷售到15～18美元，中國(guó)和聯(lián)合國(guó)正在北京籌建炭交易中心，預(yù)計(jì)2012年，中國(guó)炭排量定額占41%，也就是說超過41%，要花錢買炭排量，低于41%，可以賣出。因此高效電機(jī)從國(guó)家政策導(dǎo)向和市場(chǎng)需求方面都有其他電機(jī)不可替代的優(yōu)勢(shì)，市場(chǎng)前景非常廣闊。