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電機行業(yè)未來(lái)技術(shù)發(fā)展趨勢

時(shí)間:2017-5-17閱讀次數:
制造業(yè)是國民經(jīng)濟的主體,是立國之本、興國之器、強國之基?!笆濉币巹澗V要中提出,深入實(shí)施《中國制造2025》,以提高制造業(yè)創(chuàng )新能力和基礎能力為重點(diǎn),推進(jìn)信息技術(shù)與制造技術(shù)深度融合,促進(jìn)制造業(yè)朝高端、智能、綠色、服務(wù)方向發(fā)展,培育制造業(yè)競爭新優(yōu)勢。
電機行業(yè)作為應用最廣泛的電氣設備,是中國制造業(yè)的重要組成部分,目前我國普通電機的技術(shù)已經(jīng)成熟,隨著(zhù)企業(yè)技術(shù)水平的提高以及不斷吸收國外先進(jìn)的技術(shù),未來(lái)電機行業(yè)也將向著(zhù)高效性、高可靠性、輕量化小型化、智能化等更高目標發(fā)展。
高效性
電動(dòng)機效率較國外低1%-3%,電機系統的運行效率比國外低10%到20%。目前我國電動(dòng)機裝機總容量已達4億多KW,年耗電量達1.2萬(wàn)億KWh,占全國總用電量的60%,占工業(yè)用電量的80%,其中風(fēng)機、水泵、壓縮機的裝機總容量已超過(guò)2億KW,年耗電量達8,000億KWh,占全國總用電量的40%左右。
基于目前的市場(chǎng)現狀估算,全國電動(dòng)機效能每提高一個(gè)百分點(diǎn),每年可以節約260多億千瓦電,如果電機系統效率提高5%-8%,每年節約的電量相當于兩到三個(gè)三峽水庫的發(fā)電量。足以看出電機節能的市場(chǎng)巨大潛力和重要性,所以電機的高效性必將一直成為電機技術(shù)的發(fā)展趨勢。國家加大高效電機的推廣力度,參照IEC標準制定電機能效等級標準,也陸續出臺了許多政策,支持高效電機的應用及推廣,但高效電機的占有率增長(cháng)緩慢。當前我國在高效電機推廣還面臨著(zhù)一些問(wèn)題。比如,目前低效存量電機主要分布在高耗能的鋼鐵、水泥、冶金、造紙等企業(yè)。
此外,低效存量電機中的中大型電機所占比例較高,中大型電機效率值由電機制造企業(yè)測試,使用企業(yè)根本無(wú)法判定電機效率是否真正達到高效電機標準,導致部分使用企業(yè)在選擇使用高效電機時(shí),對后期的節能收益存在一定顧慮,高效電機的推廣還需要政府,企業(yè),用戶(hù)的共同努力。
我國電機行業(yè)的“高效節能”之路早已開(kāi)始,高效電機行業(yè)前景樂(lè )觀(guān)。未來(lái)五年,我國高效電機市場(chǎng)會(huì )增長(cháng)得更快。隨著(zhù)高效電機的推廣,很大一批中國本土的不具備生產(chǎn)高效電機的廠(chǎng)商將會(huì )被淘汰而退出市場(chǎng),市場(chǎng)的集中度和競爭力得以提高。高可靠性
可靠性一直是用戶(hù)選擇電機的重要考慮因素。電機的壽命更長(cháng),結構更加緊湊是高可靠性的體現。電機壽命長(cháng)短多與溫升有非常大的關(guān)系,提高電機效率,降低溫升,可有效延長(cháng)電機的使用壽命。
直接驅動(dòng)系統的電機結構更加緊湊,可實(shí)現最高的動(dòng)態(tài)性能、精度以及成本效益。由于摒棄了機械傳動(dòng)部件,例如減速器和皮帶,從而簡(jiǎn)化了機械設計,顯著(zhù)提高了可用性,降低了運行成本。
但是我們也看到了,永磁直驅電機也有自身的問(wèn)題,首先是稀土永磁材料成本高,導致整機成本相對較高,其次,也是最重要的一個(gè)問(wèn)題,永磁材料在高溫、震動(dòng)和過(guò)電流情況下,有可能永久退磁,致使發(fā)電機整體報廢,這是直驅永磁發(fā)電機的重大缺陷。所以在一些對可靠性要求高的特殊場(chǎng)所,直驅電機難以作為首選,異步電機目前還具有不可替代的優(yōu)勢。
輕量化
小型化
電機的輕量化、小型化能夠有效節約材料,節約空間,越來(lái)越受到用戶(hù)青睞。許多產(chǎn)品對電機的體積和重量也提出了很高的要求,這在石油、化工、煤炭等應用領(lǐng)域體現的較為明顯。
為了達到輕型化、小型化的目標,在設計過(guò)程中,采用先進(jìn)技術(shù)和優(yōu)質(zhì)材料,并堅持優(yōu)化設計原則,在有效材料不變的條件下,單位功率的重量不斷降低,是未來(lái)的發(fā)展趨勢。
另外,在一些特殊領(lǐng)域,如航空航天產(chǎn)品,電動(dòng)車(chē)輛、數控機床、計算機、視聽(tīng)產(chǎn)品、醫療器械、便攜式光機電一體化產(chǎn)品等,都對電機提出體積小、重量輕的嚴格要求。
國內優(yōu)秀的電機企業(yè),也一直致力于實(shí)現電機的輕量化小型化的研究,國內多家知名電機企業(yè)為了實(shí)現電機的小型化,也做過(guò)很多嘗試,研究并開(kāi)發(fā)了銅轉子電機的解決方案。
為充分利用銅的特點(diǎn),發(fā)揮鑄銅轉子電動(dòng)機的研發(fā)優(yōu)勢,對現有的機座號電動(dòng)機進(jìn)行優(yōu)化設計,縮小一到兩個(gè)機座號 ,保證電氣性能的同時(shí),達到體積縮小、重量減輕、成本降低的目的。
降機座號的銅轉子電機,體積小,安裝尺寸不同,應使用在無(wú)標準安裝尺寸要求的特殊場(chǎng)所,與常規的行業(yè)標準電機無(wú)互換性,大批量供貨成本優(yōu)勢較明顯。降機座號后,沖片制造難度及下線(xiàn)難度增加,如采用鑄銅轉子電機,建議在標準電機H112-H280機座號通過(guò)降機座號來(lái)實(shí)現。


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