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YE4系(xì)列超超高效三相(xiàng)異步電動機
2025年12月(yue)IEC啓動了對IEC60034-30标準的(de)修訂工作,決定将(jiang)IEC60034-30标準分爲2個标準(zhǔn),IEC60034-30-1《在線運行交流電(dian)機能效分級(IE代碼(mǎ))》和IEC60034-30-2《變速交流電機(ji)能效分級(IE代碼)》。IEC60034-30-1已(yi)經于2025年12月發布,與(yǔ)IEC60034-30相比,主要變化如(ru)下:
(1)電機的效率分(fen)爲IE1、IE2、IE3、IE4、IE5級,IE5效率最高,IE1效(xiao)率最低;
(2)延伸了功(gōng)率範圍,從0.75～375kW延伸爲(wei)0.12～1000kW;
(3)擴大了極數範圍(wei),從2P、4P、6P擴大到2P～8P;
(4)擴大了(le)電機種類,從單速(sù)三相籠型感應電(diàn)動機擴大到所有(yǒu)在線運行的交流(liu)電機;
(5)環境運行溫(wēn)度爲-20℃～+60℃。高效率電機(ji)的開發仍然是今(jin)後電機技術發展(zhan)的方向之一,爲了(le)填補我國GB18613—2012标準中(zhong)1級能效電機産品(pin)的空白,同時也爲(wei)了配合國家實施(shi)能效“領跑者”計劃(hua),有必要開展IE4效率(lǜ)電機的研發,以滿(mǎn)足今後國内及出(chu)口高效電機市場(chang)的需要。
總體目标(biao)是完成IE4超超高效(xiao)系列産品設計,并(bing)制訂産品技術條(tiáo)件。系列産品機座(zuò)号:H80～H355;功率範圍爲0.75～355kW;極(ji)數爲2,4,6,8極;效率平均(jun)值爲95%,比普通産品(pin)高6%。
超高速三相永(yǒng)磁同步電動機
(1)開(kāi)發超高速三相永(yong)磁同步電動機的(de)必要性:填補國内(nei)空白,引領電機行(háng)業技術進步;促進(jin)高端裝備制造的(de)國産化,提升我國(guó)高端裝備制造業(ye)水平;促進電機配(pèi)套材料(矽鋼片、電(dian)磁線、絕緣)、電力電(diàn)子(磁懸浮軸承、變(bian)頻控制器)等行業(yè)的發展;大容量、超(chāo)高速電機的推廣(guang)應用具有顯著的(de)節能減排效益。
(2)産(chan)品開發階段目标(biāo):先針對離心壓縮(suo)機在制冷、氣體輸(shu)送等領域的應用(yong),開發配套用超高(gao)速三相永磁同步(bu)電動機,功率範圍(wei)10～300kW,轉速範圍1000～50000r/min。将超高(gāo)速電機設計、制造(zao)與測試技術向機(jī)床主軸電機、微燃(rán)發電、高速儲能等(děng)領域擴展。
低速大(da)轉矩永磁同步電(dian)動機
低速大轉矩(ju)一般是指轉速<500r/min,額(é)定輸出轉矩>500N˙m的傳(chuan)動系統。這樣的傳(chuán)動系統在許多工(gōng)業傳動領域中常(chang)見(如球磨機驅動(dong)系統屬于典型的(de)低速大轉矩傳動(dòng)系統),此外還包括(kuò)油田機械、礦山機(jī)械及塑料機械等(deng)。
目前,此類設備仍(réng)然采用傳統的電(dian)機加減速機的驅(qū)動模式,由于減速(su)機齒輪等機械原(yuán)因降低了系統的(de)整體傳動效率。永(yong)磁電機可以實現(xiàn)低速大轉矩直驅(qū)運行,該特性使得(dé)永磁電機在低速(su)大轉矩的傳動系(xì)統中的應用前景(jing)非常廣闊。低速大(dà)轉矩永磁電機應(yīng)用于球磨機,可去(qu)除減速機、直驅小(xiao)齒輪與傳動部的(de)大齒輪齧合,實現(xian)球磨機可靠運轉(zhuǎn),系統節能10%以上。
産(chǎn)品開發的階段目(mù)标如下:(1)完成球磨(mo)機配套專用電機(jī)的開發,電機功率(lü)範圍爲2.2～400kW,轉速範圍(wei)爲10～60r/min。(2)開發提升機、皮(pí)帶機、螺杆泵、抽油(you)機等設備專用的(de)低速大轉矩永磁(cí)同步電動機。(3)制訂(ding)球磨機等設備專(zhuān)用的低速大轉矩(ju)永磁同步電動機(jī)産品标準。
高性能(néng)永磁伺服電機系(xì)統
2005年以來,我國交(jiao)流伺服電機市場(chǎng)進入高速發展期(qī),年增長率超過25%;2011年(nián)市場容量60多億元(yuan),預計2015年可達150億元(yuán)。但目前國内伺服(fu)電機系統總體技(ji)術水平比較落後(hou),日、歐、美伺服産品(pǐn)完全占據國内高(gāo)端伺服市場,國内(nèi)伺服産品隻能在(zai)中低端領域競争(zhēng)。國内交流伺服電(dian)機市場份額的前(qian)四名均被外資品(pin)牌占據,2011年外資品(pǐn)牌市場份額近80%,國(guo)内品牌市場份額(é)隻有近20%,特别是大(da)功率交流永磁伺(si)服系統,基本上被(bei)國外産品壟斷。目(mù)前,交流伺服電機(ji)系統應用最多的(de)領域是機床,約占(zhàn)25%,紡織機械占20%、包裝(zhuāng)機械占10%、印刷機械(xie)占7%;國家政策支持(chí)中高檔數控機床(chuang)産業化發展,高檔(dàng)數控機床已列入(ru)國家科技發展重(zhong)大專項;進行機床(chuang)用高性能永磁伺(si)服電機系統的技(jì)術研究及産業化(hua),帶動伺服電機系(xi)統朝着高精度、高(gao)性能、快響應的方(fāng)向發展,對提高我(wo)國裝備制造的整(zhěng)體水平有重要意(yi)義。
産品開發階段(duàn)目标如下:(1)完成數(shu)控機床進給伺服(fu)系統的研究與産(chan)品開發,電機功率(lǜ)範圍爲3～15kW,性能水平(ping)與國外同類産品(pin)相當;完成永磁伺(si)服驅動系統在數(shù)控機床上的應用(yòng)示範。(2)完成永磁伺(si)服驅動系統在紡(fang)織機械、包裝機械(xiè)、印刷機械等設備(bei)上的應用研究與(yu)典型規格産品開(kai)發。(3)制訂部分設備(bèi)專用的永磁伺服(fu)電機産品标準。
永(yǒng)磁同步磁阻電動(dòng)機
永磁同步磁阻(zu)電動機綜合了永(yong)磁同步電動機和(he)開關磁阻電動機(jī)的特點,具有效率(lǜ)高、功率因數高、功(gong)率密度高、調速範(fàn)圍寬等優點。目前(qián)在汽車驅動電機(ji)上應用較多,需要(yào)進一步拓展永磁(ci)同步磁阻電動機(jī)在工業領域中的(de)應用,開發永磁同(tong)步磁阻電動機系(xì)列産品。産品開發(fa)階段目标爲開發(fa)無稀土同步磁阻(zǔ)永磁電機系列産(chan)品,效率達到IE3(超高(gao)效)能效水平,同時(shí)成本與YE3系列三相(xiang)異步電動機相當(dāng),能夠替代風機、水(shui)泵和壓縮機配套(tào)的變頻調速三相(xiang)異步電動機。系列(lie)産品功率範圍爲(wèi)0.55～315kW;機座号爲H80～H355;極數爲(wei)4極;标稱轉速爲3000r/min;調(diao)速範圍100～5000r/min。
結語
“十三(sān)五”國家戰略性新(xīn)興産業發展規劃(huà)已明确将節能環(huan)保、新一代信息技(jì)術、生物、高端裝備(bei)制造、新能源、新材(cái)料、新能源汽車作(zuò)爲戰略性新興産(chǎn)業。電機系統與戰(zhàn)略性新興産業的(de)發展密切相關,發(fā)展高效節能電機(ji)及拖動設備是節(jie)能環保産業的重(zhong)要内容之一。伺服(fu)電機及其控制系(xi)統在數控機床、工(gong)業機器人中的應(yīng)用是高端裝備制(zhì)造産業的基礎。
大(da)型風電機組、核電(diàn)電機的研發與制(zhì)造是新能源産業(yè)的重點。高性能電(diàn)池、驅動電機與控(kòng)制技術是電動汽(qi)車産業發展的關(guan)鍵。電機及系統技(ji)術的研究和産品(pin)開發要與我國戰(zhàn)略性新興産業的(de)發展需求相結合(hé),通過節能環保、高(gāo)端裝備制造、新能(neng)源、新能源汽車等(deng)重點領域的新産(chan)品開發,解決電機(jī)在設計、制造、測試(shì)、應用等方面的關(guān)鍵技術難題,從而(er)推動電機技術的(de)進步和電機行業(yè)的發展。