我國多種高(gāo)效節能電機的發展狀況(kuàng)

YE4系(xì)列超(chāo)超高效三(sān)相異步(bù)電動機(jī)

2010年4月IEC啓動了對IEC60034-30标準的修訂工作,決定将IEC60034-30标準分爲2個标準(zhǔn),IEC60034-30-1《在線運行交(jiāo)流電(diàn)機能效分級(jí)(IE代碼)》和IEC60034-30-2《變速交流(liú)電機能(néng)效分級(IE代碼)》。IEC60034-30-1已經于2014年(nián)3月發布,與IEC60034-30相比(bǐ),主要變化如下(xià):

(1)電機的效率分爲IE1、IE2、IE3、IE4、IE5級,IE5效率最高,IE1效率最低;

(2)延伸(shēn)了功率範圍,從(cóng)0.75～375kW延伸爲0.12～1000kW;

(3)擴大了(le)極數(shù)範圍,從2P、4P、6P擴大到2P～8P;

(5)環境運行(háng)溫度爲-20℃～+60℃。高效率電機的開發仍然是今後電機技術發展的方向(xiàng)之一(yī),爲了填補我國GB18613—2012标準中1級能效電機(jī)産品的空白,同(tóng)時也(yě)爲了配合國家實施能效“領跑者”計劃,有必要開展IE4效率電機的研發,以滿足今後(hòu)國内及出口高效電機市場的需要(yào)。

超高速三相永磁同步電動機(jī)

低速大轉矩永磁同(tóng)步電動機

目前(qián),此類設備仍然采用傳統的電機加減速機的驅動模式,由于減速機齒輪等機械原因降低了系統的整體傳動效率。永磁(cí)電機可以實現低(dī)速大(dà)轉矩直驅運行,該特性使得永磁電機(jī)在低速(sù)大轉(zhuǎn)矩的傳(chuán)動系統中的應用前景非常廣闊。低速大轉(zhuǎn)矩永磁電機應用(yòng)于球磨機,可去(qù)除減速機、直驅小齒輪與(yǔ)傳動部的大齒輪齧(niè)合,實現球磨機可靠運轉,系統節能10%以上(shàng)。

産品開發的階段目标如下:(1)完(wán)成球磨機配套專用電機的開發,電(diàn)機功率範圍爲2.2～400kW,轉速範圍爲10～60r/min。(2)開發提升機、皮(pí)帶機、螺杆泵、抽油機等設備(bèi)專用的低速大轉矩永磁同步電動機。(3)制訂球磨機等設備專用的低速大(dà)轉矩永磁同步電動機産品标準。

2005年以來,我(wǒ)國交流伺服電機市場進入高速發展期,年(nián)增長率超過25%;2011年市場容量60多億元,預計2015年可達150億元。但目前國内伺服電(diàn)機系統總體技術水(shuǐ)平比較落後,日、歐、美伺服(fú)産品完全占據國内高端(duān)伺服市場,國内伺服産品隻能在中低端領(lǐng)域(yù)競争。國内交流伺服電機市場份額的前四名均被外資品牌占據(jù),2011年外資品牌市場份額近80%,國内品牌市場(chǎng)份額隻有近20%,特别是大功率交流永磁伺服系統,基本上被國外産品壟斷。目前,交流伺服電機系統應用最多的領域是(shì)機床,約占25%,紡織機械占20%、包裝機械占10%、印刷(shuā)機械(xiè)占7%;國家政策支持中高檔數控機床産(chǎn)業化發展,高檔數控機床已(yǐ)列(liè)入國家科技發(fā)展重大專項;進行機床用高性能永(yǒng)磁伺服電機系(xì)統的技術研究及産業化(huà),帶動伺服電機系統朝着高精(jīng)度、高性能、快響應的方向發展,對提高(gāo)我國裝備制造的整體(tǐ)水平有重要意義。

産品開發階段目标如下:(1)完成數控機床進給伺服(fú)系統的研(yán)究(jiū)與産品開發,電機(jī)功率範圍爲3～15kW,性能水平(píng)與國外同類産品相當;完成永(yǒng)磁伺服驅動系統在數控機床(chuáng)上的應用示範。(2)完成永(yǒng)磁伺服驅動系統(tǒng)在紡織機械、包裝機(jī)械、印刷機械等設備上的應用研究與典型規格産品開發。(3)制(zhì)訂部分設備專用的永磁(cí)伺服電機産品标準。

永磁同步磁阻電動機(jī)綜合了永磁同步(bù)電動機和開關磁阻電動機(jī)的特點,具有效率高、功率因數(shù)高、功率密度高、調速範圍寬等優點。目前在汽(qì)車驅動電機上應用較多,需要進一(yī)步拓展(zhǎn)永磁同(tóng)步磁阻電(diàn)動(dòng)機在工業領域中的應用,開發永(yǒng)磁同步磁阻電動(dòng)機系列産品。産品(pǐn)開發階段目标爲開發無稀土同步(bù)磁阻永(yǒng)磁電機系列産品,效率達到IE3(超高效)能效水平,同時成本與YE3系列三相(xiàng)異步電動機相(xiàng)當,能夠替代風(fēng)機、水泵和壓縮機配套的變頻調速三相異步電動機(jī)。系列産品功率範圍爲0.55～315kW;機座号爲H80～H355;極數爲4極;标稱(chēng)轉速爲3000r/min;調速範圍100～5000r/min。

“十三五”國家戰略性新興産業發展規(guī)劃已明确将節能環(huán)保、新一(yī)代(dài)信息(xī)技術、生物(wù)、高端(duān)裝備制造、新能源、新材料、新能(néng)源汽(qì)車作爲戰略性(xìng)新興産業(yè)。電機系(xì)統(tǒng)與戰略(luè)性新興産業(yè)的發展密切相關,發展高(gāo)效節能電機及(jí)拖動(dòng)設備(bèi)是節能環(huán)保産業的重要内容之一(yī)。伺服電機及其控制系統在(zài)數控機床、工業機器人中(zhōng)的應用是高端(duān)裝(zhuāng)備制造産業的基礎。

大型風電機組、核電電機的研發(fā)與制造是新能源産業的重點。高性能電池、驅動電機(jī)與控制技術是電動汽車(chē)産業發展(zhǎn)的關鍵。電機及系統技(jì)術的研究和産品開(kāi)發要與(yǔ)我國戰略性新興産業的發展需求相結合,通過節能環保、高端裝備制造、新能源、新能源汽車等(děng)重點領域(yù)的新産品開發,解決電機在設(shè)計、制造、測試、應用等方面的關鍵(jiàn)技(jì)術難題,從而推動電機技(jì)術的進步和電機行業的發展。