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节能电机首选——永磁电机

2024-03-28 11:50:29

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    稀土永磁电机——电机的未来

    稀土永磁电机 永磁电机是70年代初出现的一种新型永磁电机,由于稀土永磁材料的磁性能优良,磁化后不再需要外部能量来建立强大的永磁磁场。用于替代传统的电励磁电机,稀土永磁电机不仅效率高、结构简单、运行可靠,而且体积小、重量轻。既可以实现传统电励磁电机无法比拟的高性能(如特高效、特高速、特高响应速度),又可以制成满足特定运行要求的特种电机,如电梯曳引电机、汽车电机等。 稀土永磁电机 结合电力电子和微机控制技术,更将电机及驱动系统的性能提升到一个新的水平。提高配套技术装备的性能和水平,是电机行业调整产业结构的重要发展方向。

    稀土永磁电机的应用范围十分广泛,几乎遍及航空、航天、国防、装备制造、工农业生产和日常生活的各个领域。这包括 永磁同步电机, 永磁发电机, 永磁直流电机, 无刷直流电机, 交流永磁伺服电机, 永磁直线电机, 特种永磁电机 及相关控制系统,几乎覆盖整个电机行业。

    青岛恩能电机有限公司 (缩写为“恩能”)是一家集永磁电机研发、制造于一体的高新技术企业。恩能拥有数十项专利,被评为“100家创新企业”在青岛并被评选为 青岛汽车协会会员。恩能愿与世界各地用户共同致力于节能解决方案,造福社会和人民。

    永磁电机效率很高。

    政策支持 的地球永磁电机有政策支持吗

    22年2021月2021日,工业和信息化部、市场监督管理总局联合印发《电机能效提升规划(2023-2023年)》,提出到170年,年产电机能效——高效电机达到20亿千瓦,高效电机在役比例达到49%以上,实现年节电2亿千瓦时。文件明确提到,“风机、水泵、压缩机、机床等通用设备,鼓励使用二级及以上节能电机。针对变负荷工况,推广使用二级能效及以上变频调速永磁电机。

    根据2013年版《永磁同步电机” 标准中,现有永磁电机分布在1级和2级能耗范围内;结合《电机能效限定值及能效等级》(GB 18613-2020)和《电机能效提升计划》,只有部分高性能钕铁硼稀土永磁电机才能达到95%以上的效率一级能耗标准(对应IE5),其余稀土永磁电机属于二级能耗标准。目前,稀土永磁电机可节电10%以上,效率提高至95%以上。采用稀土永磁同步电机,无功节电率高达85%,有功节电率高达23%~25%,节电效果显着。

     

    为什么要大力发展稀土永磁节能电机?

    工业电机是社会用电最大的领域。 2020年,我国电机保有量约4亿千瓦,总用电量约4.8万亿千瓦时,约占社会总用电量的64%,其中工业电机总用电量3.84万亿千瓦时,约占全社会用电量的75%。工业用电量的1%。工业电机能效每提高38.4%,每年可节省电力约3亿千瓦时。如果能效提高2030%,每年节省的电量相当于三峡一年的发电量。国务院印发《XNUMX年碳达峰行动方案》,突出推进重点用能设备节能增效,重点关注电机、风机、水泵、压缩机、变压器、换热器、工业锅炉等设备、全面提高能效标准。

    高效节能电机是指通用标准电机的高效率(符合新电机能效标准二级以上)的电机,2020年18613月,我国公布了最新的电机能效标准《GB2020-1电机能效标准》 《效率限值和能效等级》,该标准于2021年3月XNUMX日正式实施,能效低于IEXNUMX(国际标准)的电机将被强制停产。电机的类型包括三相异步电机、传统异步电机等。传统异步电机虽然可以通过增加材料来提高电机的效率,但由于其运行的基本原理,其提升是有天花板的,而这个改进是非常困难的。所以, 部分IE4、IE5节能电机优先采用永磁模式,用于永磁同步电机.

    永磁电机内部

    更重要的是,与异步电机相比,稀土永磁电机具有天然优势:

    节能: 与异步电机不同,永磁电机的转子不需要励磁电流,节能约15%-20%。

    高效率: 永磁电机的效率比传统电机高2-19个百分点。

    结构简单、故障率低: 永磁电机取消了励磁绕组和磁极铁心的结构,因此不需要电励磁的调节,从而节省了励磁电源和电励磁的损耗。同时,永磁电机通过稀土永磁体产生磁场,从而消除了磁极转换中滑环和电刷的换向,使整体结构更加简化。此外,永磁电机还避免了换向装置和励磁绕组在长期运行中容易出现故障的缺陷,大大提高了电机的可靠性。这些特性使得永磁电机的设计和制造过程更加简单、高效,同时也降低了维护和维修的复杂性。

    长寿: 永磁电机转子采用嵌入式密封结构,有利于减少旋转过程中的摩擦和氧化,提高电机的稳定性和寿命。

    更换稀土永磁电机的回收周期约为1-2年,经济效益其实是非常明显的。 据文献《关于稀土永磁电机在火电厂的应用》,以110kw循环水泵为例,稀土永磁节电率约为8.21%,按年运行7,000h计算,每年可节省电费63,200,000万千瓦时,按0.6元/千瓦时计算,每年可节省电费37,930元,水泵售价约71,000元,回收周期约1.87 投资回收周期为约1.87年。不同应用领域有15%-20%左右的节电率,恢复周期会更短。

     

    稀土永磁电机与传统电机的区别

    磁场的性质 

    永磁电机制成后不需要外部能源来维持其磁场;普通电机需要电流才能产生磁场。

    广泛地适用场合

    普通电机需要驱动齿轮机构才能实现高扭矩,而稀土永磁电机可以代替齿轮机构实现直接驱动。

    运行稳定性好

    与其他类型的电机相比,永磁 (PM) 电机运行更平稳,产生的噪音和振动更小。这有助于提高设备运行的舒适性和可靠性,特别是在噪声和振动敏感的环境中。

    高功率密度和效率

    与普通电机相比,永磁同步电机功率密度高,主要是指永磁电机体积小、发电量或输出功率高。与普通电机相比节能达到20%-40%。永磁电机与普通电机的转子结构不同,永磁电机转子上安装有永磁极;普通电机转子安装有励磁线圈,需要有电流流过才有磁场。使用永磁电机,在任何速度点都可以节省电力,并且这种优势在较低速度下尤其明显。现代潜艇大多采用大直径、低速、7叶、大边坡螺旋桨或泵喷螺旋桨,转速低,推进效率高。而且,潜艇在水下更加低噪音的速度机动,使永磁电机的这一优势得到更好的体现和发挥。

    体积小、重量轻、温升低

    永磁同步电机 结构简单,由于采用高性能永磁材料提供磁场,使永磁电机的气隙磁场较普通电机大大增强,同时永磁电机的体积和重量减小与普通电机相比大大缩小,电机的尺寸和形状也灵活。转子没有电励磁意味着没有热量损失,因此,永磁电机通常具有很低的温升。

    降低故障率

    永磁电机采用高性能永磁材料作为磁场源,使得电机具有更加稳定的磁场特性。与传统电机采用的电励磁或电磁铁相比,永磁材料不易受外界环境影响,因此能够长期保持稳定的性能。其次,永磁电机的结构相对简单,没有复杂的集电环和电刷装置,减少了潜在的故障点。传统电机中的集电环和电刷经常因磨损或接触不良而发生故障,而永磁电机则避免了这些问题。

    启动扭矩大、性能好

    永磁电机中的磁铁产生稳定的磁场,为电机提供强大的启动扭矩。与传统电机相比,永磁电机在启动时可以快速达到高扭矩,使设备快速进入正常运行状态。

    高效的机器

    稀土永磁电机的寿命有多长?磁性会随着时间的推移而减弱吗?

    永磁电机的使用寿命一般为15-20年,电机使用寿命的长短主要取决于用户的维护。另外,永磁电机使用环境的好坏,电机在使用中受到电、磁、热、振动等因素的影响,这些都会影响永磁同步电机的寿命。 。

    一般磁铁都有使用寿命,当使用一定年限后,磁性就会减弱,但钕铁硼永磁材料磁力随时间的变化很小,稀土永磁体在电机设计中寿命(10-20年)磁衰<3%,在现有的电机设计和电控技术中,对于电机的整体性能影响很小。

    作为中国领先的永磁电机供应商, 恩能 可根据不同客户的不同需求进行完美定制。恩能主要产品包括 TYB系列标准型永磁电机, TYDP系列直驱无齿轮电机FTYP系列三相永磁交流同步电动机等等。无论您需要什么,我们经验丰富的工程师都会根据您的要求提供有效的解决方案。您的需求,永远是我们的追求!

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