二、适用范围:通用于中小型电动机及发电机系统
三、与该节能技术相关生产环节的能耗现状:
正在服役的各类中、小型电动机所消耗的电能占我国电网总供电量的 60%~70%,是第一耗电大户。传统电机在低负载时效率和功率因数很低,实际使用中大马拉小车现象非常严重,电机大多数处于低负荷状态,系统运行效率比国外低 20%~30%,电力浪费惊人。
四、技术内容:
1、技术原理
转子上安装永磁体磁极形成磁场,没有励磁绕组,无需励磁电流,励磁损耗为零,节约铜材;电枢绕组用高分子材料精密压铸成型工艺固定在定子上,实现电机无铁 芯化,铁损为零,提高效率,节约硅钢片;采用轴向磁场结构,磁场垂直分布度好,通电的电枢绕组切割永磁材料形成的磁力线产生力矩,使电机旋转,实现电能和 机械能的转换。比传统电机的径向磁通结构磁能利用率好,单位功率密度高;采用智能变频技术,配备新型智能逆变器,可以实现从零到额定转速的高效、无级调 速,调速范围宽,精度高。
2、关键技术
采用轴向磁场结构设计,大幅度提高功率密度和转矩体积比;采用新型绕制工艺和高分子复合材料高压精密压铸成型工艺,有效降低绕组铜损;不使用硅钢片作为 定、转子铁芯材料,减少了磁阻尼,降低了驱动功率,减少了铁损发热源。结合自主研发的电子智能变频技术,使电机系统在宽负载范围效率大大提高。
3、工艺流程
永磁无铁芯电机的生产工艺流程见图 1。
五、主要技术指标:
功率:1.1~11kW,转速1500r/min、3000r/min、6000r/min 等
效率:30%以上额定负载不低于 75%,50%以上额定负载不低于 85%,额定点不低于传统高效节能电机
功率因数:30%以上额定负载不低于 0.85,50%以上额定负载不低于 0.95。
图 1 稀土永磁无铁芯电机生产流程图
六、技术应用情况:
2009年,国家中小电机质量监督检验中心对该设备进行了性能检验;同年,通过国家发展和改革委员会组织的专家鉴定论证。工业锯床应用表明,与异步电机加 齿轮箱系统相比,系统节能30%~80%以上;工业精密铣床对比表明系统节能30%以上;工业台钻表明系统节能 50%以上。采用稀土永磁无铁芯电机的柴油电站,同等输出功率条件下,油耗降低约40%。与传统电机系统相比还可节约钢材50%左右,节约100%硅钢 片,节约铜材50%。
七、典型用户及投资效益:
典型用户:解放军后勤总部、浙江晨雕机械有限公司建设规模:工业锯床用稀土永磁无铁芯电机。主要改造内容:永磁无铁芯电机和智能驱动器替代原有减速箱、皮带轮等。每台锯床技改投资约6000 元,建设期1年。每台年节能1.7tce,投资回收期约4.5年。
八、推广前景和节能潜力:
预计2015年该技术可推广至5%,形成约30万tce/a的节能能力。