我國(guó)多種高(gāo)效節能(néng)電機的(de)發展狀(zhuang)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(biao)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(xian)運行交(jiāo)流電機(jī)能效分(fèn)級(IE代碼(ma))》和IEC60034-30-2《變速(su)交流電(dian)機能效(xiào)分級(IE代(dài)碼)》。IEC60034-30-1已經(jīng)于2025年12月(yue)發布,與(yu)IEC60034-30相比,主(zhǔ)要變化(hua)如下:

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

(2)延伸了(le)功率範(fàn)圍,從0.75～375kW延(yán)伸爲0.12～1000kW;

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

(4)擴大(dà)了電機(ji)種類,從(cong)單速三(san)相籠型(xíng)感應電(dian)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(gāo)效率電(dian)機的開(kai)發仍然(rán)是今後(hòu)電機技(jì)術發展(zhǎn)的方向(xiàng)之一,爲(wèi)了填補(bǔ)我國GB18613—2012标(biāo)準中1級(ji)能效電(diàn)機産品(pǐn)的空白(bai),同時也(yě)爲了配(pèi)合國家(jia)實施能(neng)效“領跑(pǎo)者”計劃(huà),有必要(yao)開展IE4效(xiao)率電機(ji)的研發(fā),以滿足(zu)今後國(guó)内及出(chu)口高效(xiào)電機市(shì)場的需(xū)要。

總體(ti)目标是(shì)完成IE4超(chāo)超高效(xiào)系列産(chan)品設計(jì),并制訂(ding)産品技(jì)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(wèi)2,4,6,8極;效率(lǜ)平均值(zhí)爲95%,比普(pǔ)通産品(pin)高6%。

超高(gao)速三相(xiàng)永磁同(tóng)步電動(dong)機

(1)開發(fa)超高速(sù)三相永(yong)磁同步(bù)電動機(ji)的必要(yao)性:填補(bu)國内空(kōng)白,引領(ling)電機行(hang)業技術(shu)進步;促(cu)進高端(duān)裝備制(zhì)造的國(guó)産化,提(ti)升我國(guo)高端裝(zhuang)備制造(zao)業水平(píng);促進電(dian)機配套(tao)材料(矽(xi)鋼片、電(diàn)磁線、絕(jué)緣)、電力(li)電子(磁(ci)懸浮軸(zhóu)承、變頻(pin)控制器(qì))等行業(ye)的發展(zhǎn);大容量(liàng)、超高速(sù)電機的(de)推廣應(ying)用具有(yǒu)顯著的(de)節能減(jian)排效益(yi)。

(2)産品開(kai)發階段(duàn)目标:先(xiān)針對離(li)心壓縮(suō)機在制(zhì)冷、氣體(ti)輸送等(deng)領域的(de)應用,開(kāi)發配套(tao)用超高(gao)速三相(xiang)永磁同(tong)步電動(dòng)機,功率(lü)範圍10～300kW,轉(zhuǎn)速範圍(wei)1000～50000r/min。将超高(gāo)速電機(ji)設計、制(zhì)造與測(cè)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(yu)擴展。

低(dī)速大轉(zhuan)矩永磁(cí)同步電(diàn)動機

低(di)速大轉(zhuǎn)矩一般(ban)是指轉(zhuǎn)速<500r/min,額定(dìng)輸出轉(zhuǎn)矩>500N˙m的傳(chuan)動系統(tong)。這樣的(de)傳動系(xi)統在許(xǔ)多工業(yè)傳動領(ling)域中常(cháng)見(如球(qiu)磨機驅(qū)動系統(tong)屬于典(diǎn)型的低(dī)速大轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)系統),此(ci)外還包(bāo)括油田(tián)機械、礦(kuang)山機械(xiè)及塑料(liao)機械等(deng)。

目前,此(ci)類設備(bei)仍然采(cai)用傳統(tong)的電機(ji)加減速(su)機的驅(qū)動模式(shi),由于減(jiǎn)速機齒(chǐ)輪等機(jī)械原因(yīn)降低了(le)系統的(de)整體傳(chuán)動效率(lü)。永磁電(diàn)機可以(yǐ)實現低(dī)速大轉(zhuan)矩直驅(qu)運行,該(gai)特性使(shǐ)得永磁(cí)電機在(zai)低速大(dà)轉矩的(de)傳動系(xì)統中的(de)應用前(qian)景非常(cháng)廣闊。低(dī)速大轉(zhuǎn)矩永磁(ci)電機應(yīng)用于球(qiú)磨機,可(kě)去除減(jiǎn)速機、直(zhi)驅小齒(chi)輪與傳(chuan)動部的(de)大齒輪(lún)齧合,實(shí)現球磨(mó)機可靠(kao)運轉,系(xi)統節能(néng)10%以上。

産(chǎn)品開發(fa)的階段(duan)目标如(rú)下:(1)完成(cheng)球磨機(ji)配套專(zhuān)用電機(jī)的開發(fā),電機功(gōng)率範圍(wéi)爲2.2～400kW,轉速(su)範圍爲(wei)10～60r/min。(2)開發提(tí)升機、皮(pi)帶機、螺(luó)杆泵、抽(chou)油機等(deng)設備專(zhuān)用的低(dī)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(yòng)的低速(sù)大轉矩(ju)永磁同(tong)步電動(dong)機産品(pǐn)标準。

高(gāo)性能永(yong)磁伺服(fú)電機系(xì)統

2005年以(yi)來,我國(guó)交流伺(sì)服電機(jī)市場進(jin)入高速(su)發展期(qī),年增長(zhǎng)率超過(guo)25%;2011年市場(chang)容量60多(duo)億元,預(yu)計2015年可(ke)達150億元(yuan)。但目前(qián)國内伺(sì)服電機(ji)系統總(zong)體技術(shu)水平比(bǐ)較落後(hou),日、歐、美(měi)伺服産(chan)品完全(quan)占據國(guo)内高端(duān)伺服市(shì)場,國内(nèi)伺服産(chǎn)品隻能(neng)在中低(di)端領域(yu)競争。國(guó)内交流(liú)伺服電(diàn)機市場(chang)份額的(de)前四名(míng)均被外(wai)資品牌(pai)占據,2011年(nián)外資品(pǐn)牌市場(chang)份額近(jin)80%,國内品(pǐn)牌市場(chang)份額隻(zhi)有近20%,特(te)别是大(da)功率交(jiāo)流永磁(ci)伺服系(xì)統,基本(ben)上被國(guó)外産品(pǐn)壟斷。目(mu)前,交流(liu)伺服電(dian)機系統(tong)應用最(zuì)多的領(ling)域是機(jī)床,約占(zhàn)25%,紡織機(jī)械占20%、包(bao)裝機械(xiè)占10%、印刷(shua)機械占(zhàn)7%;國家政(zhèng)策支持(chi)中高檔(dang)數控機(ji)床産業(yè)化發展(zhan),高檔數(shù)控機床(chuang)已列入(ru)國家科(kē)技發展(zhan)重大專(zhuan)項;進行(hang)機床用(yong)高性能(neng)永磁伺(sì)服電機(jī)系統的(de)技術研(yán)究及産(chan)業化,帶(dai)動伺服(fú)電機系(xi)統朝着(zhe)高精度(du)、高性能(neng)、快響應(ying)的方向(xiàng)發展,對(duì)提高我(wo)國裝備(bei)制造的(de)整體水(shui)平有重(zhòng)要意義(yi)。

産品開(kāi)發階段(duàn)目标如(rú)下:(1)完成(chéng)數控機(jī)床進給(gei)伺服系(xi)統的研(yán)究與産(chǎn)品開發(fa),電機功(gong)率範圍(wei)爲3～15kW,性能(néng)水平與(yǔ)國外同(tóng)類産品(pin)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(yong)示範。(2)完(wan)成永磁(cí)伺服驅(qū)動系統(tǒng)在紡織(zhī)機械、包(bao)裝機械(xie)、印刷機(ji)械等設(she)備上的(de)應用研(yán)究與典(diǎn)型規格(gé)産品開(kāi)發。(3)制訂(ding)部分設(shè)備專用(yòng)的永磁(cí)伺服電(diàn)機産品(pin)标準。

永(yǒng)磁同步(bù)磁阻電(dian)動機

永(yong)磁同步(bu)磁阻電(dian)動機綜(zong)合了永(yǒng)磁同步(bù)電動機(jī)和開關(guān)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(diào)速範圍(wei)寬等優(yōu)點。目前(qián)在汽車(chē)驅動電(dian)機上應(ying)用較多(duō),需要進(jin)一步拓(tuò)展永磁(cí)同步磁(ci)阻電動(dòng)機在工(gong)業領域(yù)中的應(yīng)用,開發(fa)永磁同(tong)步磁阻(zu)電動機(ji)系列産(chan)品。産品(pin)開發階(jiē)段目标(biāo)爲開發(fā)無稀土(tǔ)同步磁(cí)阻永磁(ci)電機系(xi)列産品(pin),效率達(da)到IE3(超高(gāo)效)能效(xiào)水平,同(tóng)時成本(ben)與YE3系列(lie)三相異(yì)步電動(dong)機相當(dang),能夠替(ti)代風機(jī)、水泵和(hé)壓縮機(ji)配套的(de)變頻調(diào)速三相(xiàng)異步電(diàn)動機。系(xi)列産品(pin)功率範(fan)圍爲0.55～315kW;機(ji)座号爲(wèi)H80～H355;極數爲(wei)4極;标稱(chēng)轉速爲(wei)3000r/min;調速範(fan)圍100～5000r/min。

“十三五(wǔ)”國家戰(zhan)略性新(xin)興産業(yè)發展規(guī)劃已明(míng)确将節(jie)能環保(bao)、新一代(dài)信息技(jì)術、生物(wù)、高端裝(zhuang)備制造(zào)、新能源(yuan)、新材料(liao)、新能源(yuan)汽車作(zuò)爲戰略(lue)性新興(xing)産業。電(dian)機系統(tong)與戰略(luè)性新興(xìng)産業的(de)發展密(mi)切相關(guān),發展高(gāo)效節能(néng)電機及(jí)拖動設(she)備是節(jie)能環保(bao)産業的(de)重要内(nèi)容之一(yī)。伺服電(diàn)機及其(qi)控制系(xi)統在數(shu)控機床(chuáng)、工業機(jī)器人中(zhong)的應用(yòng)是高端(duan)裝備制(zhì)造産業(ye)的基礎(chǔ)。

大型風(fēng)電機組(zǔ)、核電電(diàn)機的研(yán)發與制(zhì)造是新(xin)能源産(chǎn)業的重(zhòng)點。高性(xìng)能電池(chí)、驅動電(dian)機與控(kòng)制技術(shu)是電動(dòng)汽車産(chan)業發展(zhan)的關鍵(jian)。電機及(jí)系統技(ji)術的研(yán)究和産(chan)品開發(fā)要與我(wǒ)國戰略(luè)性新興(xing)産業的(de)發展需(xu)求相結(jie)合,通過(guò)節能環(huán)保、高端(duan)裝備制(zhi)造、新能(néng)源、新能(néng)源汽車(che)等重點(diǎn)領域的(de)新産品(pin)開發,解(jiě)決電機(jī)在設計(ji)、制造、測(cè)試、應用(yong)等方面(mian)的關鍵(jiàn)技術難(nán)題,從而(ér)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(gāo)效節能(néng)電機的(de)發展狀(zhuang)況

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