开发三相异步起动永磁同步电动机背景

1.节能和环保已经成为当前经济社会发展的两大主题。高效节能电机不仅能够减少电动机损耗,提高运行可靠性,延长使用寿命,减少电能消耗,而且可以直接带来巨大的环保效益。据测算,英国1995年电动机总用电1300亿kW·h,为生产这些电能排放到空气中的碳为2400万吨,相当于英国1995年所有能源排放碳总量的17%。

2.我国能源利用率仅为30%,比发达国家低约10个百分点,“产值能耗比”比世界平均水平高2倍多。我国交流电动机的用电量约占发电量的60%,是用电大户,也是节能潜力最大的产业。

3.我国具有稀土资源大国的资源优势和后发优势,利用永磁体可以代替激磁铁心(省铁)和激磁绕组(省铜),代替激磁电流(省电)等优点,开发高效三相异步起动三相永磁同步电动机(节能降耗),跨过开发高效鼠笼转子三相异步电动机,直接达到甚至超过美国超高效电机的当今世界的最高水平。

4.0.75-37kW三相异步电动机台数多用电多

根据美国1988年、欧盟1998对电动机数量和用电情况的调查统计结果,在三相异步电动机中,功率在0.75kW(1hp)-37kW(50hp)范围的电动机在数量上占电动机总装机数的95%以上,用电量占30-50%左右。

5.0.75-37kW的电动机节能潜力巨大

以欧盟地区4极电动机的平均效率为例,1.1kW电动机的效率为77%左右,90kW电动机的效率则达到94%左右。功率范围0.75-7.5kW电动机可以取得7%的节能效果,7.5-37kW电动机节能3%,37-75kW电动机节能2%,75kW以上电动机节能1%。

6.欧盟对2010年三相异步电动机节电预测

欧盟在1997年曾预测,到2010年时工业和第三产业中三相异步电动机的用电量将达到8720亿kW·h,如果将不同功率电动机效率提高1%6%,则可以节电3%左右,节电276亿kW·h,相当于4座100万kW发电厂的年发电量。

7.发展高效节能电机前景

发展高效节能电机是节约能源和保护环境,人类社会实现可持续发展目标的客观要求,也是绿色制造技术发展的必然结果,因此,是量大面广的三相交流电动机的发展方向。自20世纪90年代以来,以美国为代表的发达国家先后制定和颁布法令,禁止生产和销售普通三相异步电动机,只能生产和销售高效三相异步电动机。美国高效率电动机,与普通电动机相比,损耗下降20-30%,效率提高1.5-5%。美国超高效电动机,效率比高效率电动机再提高1-3个百分点,损耗较高效率电动机再下降20%左右。

我国0.75-75kW三相交流电动机向美洲地区的出口额由1997年(美国能源政策法令生效前)占全球出口总额的11.1%下降到2002年(美国能源政策法令生效后第5年)的6.82%;单相交流电动机向美洲地区的出口额已由1997年占全球出口总额的5.9%猛增到2002年的16.4%。

8.高性能永磁材料发展迅速

NDFeB在1980’s初问世,“三高”优势明显:高剩磁,高矫顽力和高磁能积,虽然温度系数大,居里点低,容易氧化生锈而需涂复处理,但是,经过不断改进,这些缺点得到有效克服,比如,NdFeB工作温度已经可以达到180度,一般也可以达到150度,能够满足大多数电动机的要求。

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