現狀
(1)目前中小型電機產量較高的省市依次為山東、江蘇、河北、上海、浙江、廣東和遼寧,可見企業大多集中在沿海地區。
(2)由于新興的民營企業以及合資、外資企業的發展,使中小型電機行業中,國有企業的比重下降,而且中小型電機的產量逐步向“生產大戶”集中。
(3)中小型電動機已完整地建立了三相異步電動機Y、Y2、Y3系列。
1985年迅速推廣了Y系列及其派生系列產品,其功率范圍為0.55~250KW,機座中心高為80~315。 通過引進消化美國西屋公司和瑞士BBC公司的技術,自行研發的Y系列6KV、220~2800KW中型高壓三相異步電動機,采用新穎的箱式結構,是目前國內中型高壓電機的主導產品,以后又隨著我國電網電壓由6KV升高到10KV,又研發了10KV系列中小型高壓異步電動機。
1996年以電科所為首組織有關廠家完成了Y2系列的開發,功率范圍為0.12~315KW,機座中心高為63~355。該系列產品顯著降低了空載噪聲,有效抑制了負載噪聲。
2003年電科所組織有關廠家又完整地建立了全系列采用冷軋硅鋼片的Y3系列,其能耗達到國標GB18163-2002中能耗限定值的規定,同時也達到歐洲eff2效率標準,并且主要性能指標達到國際同類產品的水平。
發展趨勢
a進一步推廣率異步電動機
1992年美國能源部發布了新的能源法規,提出了率三相異步電動機的效率標準(即EPACT指標),并規定從1997年10月24日開始,凡制造和進口一般用途電動機效率必須符合這一標準。以后又更進一步提出超率電機(NEMAPremium)。1999年歐洲電機和電力電子制造商協會(CEMEP)制定了eff1、eff2、eff3三個等級的效率標準,并決定到2003年削減50%低于eff3標準水平的電機生產,2006年以后不再生產。
我國也于2002年8月正式實施《中小型三相異步電動機能效限定值及節能評定值》的國標(GB18163-2002)。因此借著節能的規劃和“以冷代熱”的法令,應該大力推廣Y3新系列,使之成為我國低壓三相異步電動機的主導產品,且新一輪的派生系列產品也應在Y3新系列上展開。
異步電動機
b 進一步推廣變頻器供電的三相異步電動機系列的研發與應用
近年來,國民經濟各部門對風機和水泵需求不斷增長,據有關部門統計,全國風機、水泵電動機裝機總容量約35000MW,耗電量約占全國電能耗量的40%左右。以火力發電廠為例,據統計全國火力發電廠的送風機、引風機、一次風機、排粉風機、鍋爐給水泵、循環水泵、凝結水泵和灰漿泵等的配套高壓電動機總容量約為15000MW,這些設備為長期連續運行但常處于低負荷及變負荷的運行狀態,因此其節能潛力很大。據估計通過變頻器調速提高風機、水泵系統運行效率的節能潛力每年可達300~500億度,相當于6~10座裝機容量為1000MW級的大型火力發電廠的年發電總量。因此大力推廣變頻器特別是高壓變頻器的應用是十分有意義的。目前國際上對高壓電動機變頻調速技術的研究非?;钴S,變頻器種類繁多。我國高壓電動機多為6KV和10KV等級,由于受到電力電子器件耐壓限制,尚難以實現該等級變頻器的直接高壓輸出。而單元串聯式多電平變頻器的輸出電壓可達到10KV甚至更高,且輸入、輸出波形好,對電網的諧波污染小,因此在我國得到廣泛應用。國際上該技術比較成熟,輸出電壓可達14.4KV,變頻器采用水冷技術,單機容量可達15000KW。我國采用空冷技術,變頻器驅動的電動機功率在3500KW以下。
國外變頻器基本已做到開環、閉環以及無速度傳感器控制三位一體的控制,而我國的產品大多仍是普通的V/F控制方式。業內在變頻器調速系統方面已開展了許多研究,當務之急是如何將理論知識轉化為工業產品,提高我國變頻器的性能和質量。
變頻器發展對與之配套的電動機提出了新的要求。以往對配套電動機的研究,主要在減小變頻器供電電源的諧波分量所引起的電動機損耗增加、溫升升高、振動加大、噪聲增大以及諧波轉矩增大等方面。近年來,隨著IGBT在變頻器中的應用,載波頻率甚至高達20K,由此帶來一系列負面影響,如高頻的PWM脈沖波嚴重影響電動機的絕緣和壽命,變頻器輸出的共模電壓,形成軸電流,造成軸承點蝕,從而縮短電動機壽命。對此電科所及有關廠家已完成了YVF2系列變頻電機的開發,并完成了《使用納米技術的新型耐高頻脈沖電磁漆線》的項目,該種漆包線耐受高頻脈沖能力為普通線的51倍。
此外變頻電動機的供電電源經高頻調制,其性能測試方法不同于工頻電機,急需研制適合變頻電機性能測試的方法和檢測儀器。
(1)目前中小型電機產量較高的省市依次為山東、江蘇、河北、上海、浙江、廣東和遼寧,可見企業大多集中在沿海地區。
(2)由于新興的民營企業以及合資、外資企業的發展,使中小型電機行業中,國有企業的比重下降,而且中小型電機的產量逐步向“生產大戶”集中。
(3)中小型電動機已完整地建立了三相異步電動機Y、Y2、Y3系列。
1985年迅速推廣了Y系列及其派生系列產品,其功率范圍為0.55~250KW,機座中心高為80~315。 通過引進消化美國西屋公司和瑞士BBC公司的技術,自行研發的Y系列6KV、220~2800KW中型高壓三相異步電動機,采用新穎的箱式結構,是目前國內中型高壓電機的主導產品,以后又隨著我國電網電壓由6KV升高到10KV,又研發了10KV系列中小型高壓異步電動機。
1996年以電科所為首組織有關廠家完成了Y2系列的開發,功率范圍為0.12~315KW,機座中心高為63~355。該系列產品顯著降低了空載噪聲,有效抑制了負載噪聲。
2003年電科所組織有關廠家又完整地建立了全系列采用冷軋硅鋼片的Y3系列,其能耗達到國標GB18163-2002中能耗限定值的規定,同時也達到歐洲eff2效率標準,并且主要性能指標達到國際同類產品的水平。
發展趨勢
a進一步推廣率異步電動機
1992年美國能源部發布了新的能源法規,提出了率三相異步電動機的效率標準(即EPACT指標),并規定從1997年10月24日開始,凡制造和進口一般用途電動機效率必須符合這一標準。以后又更進一步提出超率電機(NEMAPremium)。1999年歐洲電機和電力電子制造商協會(CEMEP)制定了eff1、eff2、eff3三個等級的效率標準,并決定到2003年削減50%低于eff3標準水平的電機生產,2006年以后不再生產。
我國也于2002年8月正式實施《中小型三相異步電動機能效限定值及節能評定值》的國標(GB18163-2002)。因此借著節能的規劃和“以冷代熱”的法令,應該大力推廣Y3新系列,使之成為我國低壓三相異步電動機的主導產品,且新一輪的派生系列產品也應在Y3新系列上展開。
異步電動機
b 進一步推廣變頻器供電的三相異步電動機系列的研發與應用
近年來,國民經濟各部門對風機和水泵需求不斷增長,據有關部門統計,全國風機、水泵電動機裝機總容量約35000MW,耗電量約占全國電能耗量的40%左右。以火力發電廠為例,據統計全國火力發電廠的送風機、引風機、一次風機、排粉風機、鍋爐給水泵、循環水泵、凝結水泵和灰漿泵等的配套高壓電動機總容量約為15000MW,這些設備為長期連續運行但常處于低負荷及變負荷的運行狀態,因此其節能潛力很大。據估計通過變頻器調速提高風機、水泵系統運行效率的節能潛力每年可達300~500億度,相當于6~10座裝機容量為1000MW級的大型火力發電廠的年發電總量。因此大力推廣變頻器特別是高壓變頻器的應用是十分有意義的。目前國際上對高壓電動機變頻調速技術的研究非?;钴S,變頻器種類繁多。我國高壓電動機多為6KV和10KV等級,由于受到電力電子器件耐壓限制,尚難以實現該等級變頻器的直接高壓輸出。而單元串聯式多電平變頻器的輸出電壓可達到10KV甚至更高,且輸入、輸出波形好,對電網的諧波污染小,因此在我國得到廣泛應用。國際上該技術比較成熟,輸出電壓可達14.4KV,變頻器采用水冷技術,單機容量可達15000KW。我國采用空冷技術,變頻器驅動的電動機功率在3500KW以下。
國外變頻器基本已做到開環、閉環以及無速度傳感器控制三位一體的控制,而我國的產品大多仍是普通的V/F控制方式。業內在變頻器調速系統方面已開展了許多研究,當務之急是如何將理論知識轉化為工業產品,提高我國變頻器的性能和質量。
變頻器發展對與之配套的電動機提出了新的要求。以往對配套電動機的研究,主要在減小變頻器供電電源的諧波分量所引起的電動機損耗增加、溫升升高、振動加大、噪聲增大以及諧波轉矩增大等方面。近年來,隨著IGBT在變頻器中的應用,載波頻率甚至高達20K,由此帶來一系列負面影響,如高頻的PWM脈沖波嚴重影響電動機的絕緣和壽命,變頻器輸出的共模電壓,形成軸電流,造成軸承點蝕,從而縮短電動機壽命。對此電科所及有關廠家已完成了YVF2系列變頻電機的開發,并完成了《使用納米技術的新型耐高頻脈沖電磁漆線》的項目,該種漆包線耐受高頻脈沖能力為普通線的51倍。
此外變頻電動機的供電電源經高頻調制,其性能測試方法不同于工頻電機,急需研制適合變頻電機性能測試的方法和檢測儀器。


