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稀土永磁電機的現狀分析

點擊次數:67  發布時間:2019-04-19

高性能化也是稀土永磁電機的突出優點,有些性能是傳統標準電機所不能及的。例如,數控機床用稀土永磁伺服電機,調速比高達1:10000。稀土永磁電機可以實現精密控制驅動,轉速控制精度可達到0.1‰,在機械特性方面,稀土永磁電機可以實現低速大轉矩運行,可在負載轉矩下直接起動。此外,稀土永磁電機還具有運行精度高(如計算機硬盤驅動器的擺動電機端面與磁盤之間的跳動量要求達到0.1~0.3μ)、運行噪聲小、平穩性好、過載能力大等特點。

稀土永磁電機又是一種高效節能產品,平均節電率高達10%以上,專用稀土永磁電機可高達15%~20%。美國GM公司研制的釹鐵硼永磁起動電機,與老式串激直流起動電機相比,不僅重量由原來的6.21kg降低到4.2kg,體積減少了1/3,而且效率提高了45%。在水泵、風機、壓縮機需要無級變頻調速的場合,異步變頻調速可節電25%左右,而永磁變頻調速節電率高達30%以上。

高效是指滿載時效率高,節能是指綜合節能效果。如效率相同,但使用對象不同,節電效果也不同。一般的稀土永磁同步電機,平均節電率高達10%,某些專用稀土永磁同步電機,如油田抽油機用電機,節電率高達15%~20%。

電機節能是一項系統工程,應該從各個方面尋求降低電能消耗的方法。系統輸入功率包括配電電源、電動機的控制、電動機本身、電動機與負載的連接以及最終被驅動的負載匹配。例如,根據國家統計局1989年統計,全國各類泵類、風機約有3700多萬臺,總配套裝機容量1.1億kW,每年耗電量占全國用電量的1/3。國際先進水平是:風機、水泵本身運行效率一般在85%以上,系統運行效率是80%左右。而目前我國國產設備的本體設計效率為75%,系統運行效率不到30%,電源浪費十分嚴重。這種狀況目前并未改變。

電動機的節能分兩個方面。一方面是改革異步電動機的結構,提高效率和其他性能,異步電動機以其結構簡單、價格便宜、適應各種工況條件等優點被廣泛應用于工業生產各個領域。其次是發展永磁同步電動機,可以取得更高的節電效果。

國外提高電動機效率的主要途徑,是通過對異步電動機的優化設計,增加銅、鋁、電工鋼板等有效材料用量,降低繞組損耗和鐵耗;采用較好的磁性材料和工藝,以降低鐵耗:合理設計通風結構和選用高性能軸承,降低機械損耗;通過改進設計和工藝,降低雜散損耗,國外己開發出高效異步電機。美國1992年美國前總統布什簽署批準了能源政策法。按照該法令,自1997年10月24日以后,美國大部分一般效率的電動機不再生產,而只允許生產高效率的電動機。并提出將電動機推至極限,于2007年生產超高效電動機。據有關資料介紹,160M-4 11kW電機,Y系列效率為88%,高效電機為91.8%,超高效電機92.4%,沈陽工業大學開發的超高效稀土永磁電機為94.7%。

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