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电动机发展现状及未来趋势

时间:2023-06-18 理论教育 版权反馈
【摘要】:一般而言,高效率电动机与普通电动机相比,损耗平均下降20%左右,而超高效率电动机则比普通电动机损耗平均下降30%以上。在我国,国际铜业协会与云南铜业和南阳防爆集团合作进行了铸铜转子电动机的研发工作及商业化过程,并已经取得了积极的进展。如果使用铸铜转子替代目前笼型三相异步电动机广泛使用的铸铝转子,电动机的总损耗将可以显著下降,从而提高电动机的整体效率。使用铸铜转子可以制造出高效甚至超高效的电动机。

电动机发展现状及未来趋势

(1)市场现 我国目前主要有Y和Y2两个低压异步电动机系列在生产和使用。Y系列是20世纪80年代初期全国统一设计的产品,Y2系列是90年代中期的产品。两者共占据了市场将近90%的份额。虽然目前已经有40多家企业能够生产高效电动机,如YX、GX、HJN等产品,但高效电动机的市场规模依然较小(图1-4),仅占整个市场的10.4%,且相当一部分高效电动机是出口到海外(图1-5),而真正的国内需求较少。

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图1-2 中小型电动机在主要工业行业的应用比例(按照千瓦数)(来源于ICA调研)

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图1-3 2005年主要工业行业耗电量占工业总用电量的比例(来源于国家统计局

(2)技术发展状况 国际上自20世纪70年代出现高效率电动机后,于20世纪90年代又出现了更高效率的“超高效率电动机”。一般而言,高效率电动机与普通电动机相比,损耗平均下降20%左右,而超高效率电动机则比普通电动机损耗平均下降30%以上。因为超高效率电动机的损耗较高效电动机有更进一步的下降,因此对于长期连续运行、负荷率较高的场合,节能效果更为明显。

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图1-4 2001~2006年高效电动机产量及在中小型 电动机中的占比(来源于ICA调研)

要实现从普通电动机达到超高效率电动机的效率提高,除了增加硅钢片和铜线的用量以及缩小风扇尺寸等措施外,还必须在新材料的应用,电动机制造工艺以及优化设计等方面采取措施,以控制成本和满足电动机结构尺寸的限制。

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图1-5 2006年高效电动机出口与国内销售占比(来源于ICA调研)

国内外很多企业在这些方面开展了积极的研究,并取得了一些进展。比如英国Brook Hansen公司和日本东芝公司都是通过硅钢材料的改进及电动机设计的优化,实现高效电动机的研发工作的。在我国,国际铜业协会与云南铜业和南阳防爆集团合作进行了铸铜转子电动机的研发工作及商业化过程,并已经取得了积极的进展。众所周知,铜的导电性要比铝高40%左右。如果使用铸铜转子替代目前笼型三相异步电动机广泛使用的铸铝转子,电动机的总损耗将可以显著下降,从而提高电动机的整体效率。使用铸铜转子可以制造出高效甚至超高效的电动机。在同样的电动机尺寸条件下,可以达到更高的电动机能效水平。目前已经试制出了达到并超过EFFI能效标准的铸铜转子样机,并证明了在当前的原材料情况下,铸铜转子样机具有比传统铝转子电动机更低的材料成本。

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