廣東電機廠淺析高效電機的現狀與發展

高效電機的現狀與發展

      能源緊張是影響我國國民經濟發展的一個重要問題，也是全世界共同關心的問題。而工業電機消耗了大部分的能源，因此提高工業用電動機的效率可以獲得顯著的節能效果。根據IEC制定的超高效和超超高效電機效率標準，高效電機由于采用永磁體勵磁，在提高效率方面具有很大的空間和優勢。針對高效電機自身特點，經過優化設計可以達到IEC規定的IE3和IE4的效率限值。考慮到我國稀土資源豐富和稀土永磁產量已列世界前茅的優勢，研發超高效和超高效電機是我國發展高效電機的重要途徑。

      高效電機的負載雜散損耗雖小于感應電機，但仍占總損耗的很大比例，要進一步提高效率必須著重減少負載雜散損耗，這就需要進行大量電磁場計算，總結影響雜散損耗的影響因素，探索減少雜散損耗的設計技術和制造工藝措施。同時需要運用高精度的電量和轉矩測量儀器對大量樣機進行測試，總結歸納出負載雜散損耗的數值和影響規律。

 制造工藝技術研究

       高效電機成本高的原因之一是制造工藝較復雜。除采用感應電動機的先進制造工藝外，還要進行裝配后永磁體充磁技術、帶磁永磁體裝配技術等制造工藝技術研究，并開發相應的工裝模具。做到既提高生產效率，又降低制造成本。

 試驗方法研究

      高效電機采用永磁體勵磁，其試驗方法不能完全采用感應電動機和電勵磁同步電動機的試驗方法，難點在于：①鐵耗的測試和分離，在用損耗分析法測試效率時，在感應電動機標準中認為負載和空載鐵耗是不變的，而高效電機由于電樞反應以及溫度變化對永磁體性能的影響，使得鐵耗從空載到負載變化較大，因此要針對高效電機的特性進行試驗研究，總結出鐵耗測試方法及修正規律；②堵轉轉矩、堵轉電流、最小轉矩和牽入轉矩的測試，由于永磁體的存在，在做堵轉轉矩試驗時電機產生振動，容易對電機造成機械破壞或測試儀表損壞；最小轉矩和牽入轉矩的測試要求也與普通電機不同；因此需對測試轉矩的不同方法進行試驗驗證和分析研究，最終總結出高效電機轉矩特性測試方法和修正方法；③負載雜散損耗的精確測量；④永磁體性能一致性和穩定性的檢測方法。

 高效電機節能潛力和經濟效益.

     根據國內外調查，工業領域電動機年平均運行時間約在3000h左右，但在石油、化工、造紙、冶金、電力等行業，電動機年運行時間往往超過6000h，對于這些運行時間長的場合，如采用高效、超高效甚至超高效電機將會對能源節約帶

     據統計，2006和2007年全國共生產各種電動機2.5億kW，其中中小型電動機年產量約占總產量的70%～80%。中小型電動機耗電量占總發電量的50％，加上大型電動機和微電機，耗電量達60%，是電力生產部門最大的用戶。如果效率平均提高一個百分點，則將會節約電能1833萬kW，按工業用電0.6元/kW·h計算，則可節約電費1100萬元左右，同時還可以減少663萬kg炭排量。根據《京都議定書》，每噸炭排量可以銷售到15～18美元，中國和聯合國正在北京籌建炭交易中心，預計2012年，中國炭排量定額占41%，也就是說超過41%，要花錢買炭排量，低于41%，可以賣出。因此高效電機從國家政策導向和市場需求方面都有其他電機不可替代的優勢，市場前景非常廣闊。