永磁辅助式同步磁阻电机在工业节能方面的应用
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完成单位:陕西延长石油(集团)炼化公司
登记编号:CAPE-CXCG-2024-J-2-428
登记年份:2024
发布时间:2024-07-17
张浩文、李双刚、刘建生、王 波
电机是重要的工业耗能设备,在国民经济建设中的各个领域得到广泛应用。电机系统耗能巨大,到 2020 年底,电机保有量约 29.5 亿千瓦,电机系统能耗占工业总用电量的 70%左右。随着节能减排和双碳政策的实施,高效节能电机作为量大面广的终端用能设备及可持续发展低碳经济的重要一环,越来越受到国家的重视。为进一步提高电机能效、提升高效电机生产能力,加大高效电机应用力度,推动工业节能提效,自 2010 年以来,国家先后通过节能政策法规、电机标准、发布电机相关节能技术装备产品目录,推动电机能效提升。到 2023 年,高效节能电机年产量达到 1.7 亿千瓦,在役高效节能电机占比达到 20% 以上,实现年节电量 490 亿千瓦时,相当于年节约标准煤 1500 万吨,减排二氧化碳 2800 万 吨。国家对节能减排的高度重视及政策支持力度的逐年提升,作为国民经济生产中主要用能设备的超高效电机,将得到越来越广泛的推广与应用。
永磁辅助式同步磁阻电机是一种高效节能电机产品,并且适用于长期运行同时具有调节速度要求,而且呈周期性变化或要求起动能力强且轻载运行负载特性工况,相关技术已先后在国内外多个领域多个客户现场获得应用,取得了良好的节能降耗效果。
★效率高:正常运行时转子无绕阻损耗,无转子基波铁耗,因而永磁辅助式同步磁阻电机的效率比感应电动机高。
★体积小、重量轻:采用合适的磁极结构,可以提高气隙磁通密谋、减小电动机体积。
★具有较宽的经济运行范围:三相异步电动机的经济运行范围一般为额定负载的60%~100%。永磁辅助式同步磁阻电机的经济运行范围比三相异步电动机宽,不仅额定负载时效率较高,而且在 25%~125%额定负载的范围内都有较高的效率,而三相异步电动机在 35%额定负载附近效率迅速下降。
★调速范围宽:恒转矩调速范围最大可以达到 100Hz,全面超过了同功率的永磁同步电机产品。
★成本低:本系列产品采用铁氧体励磁,既节能又节材,降低了成本。
IE5 永磁辅助式同步磁阻电机系列产品,并已实现产业化,形成了具有独立自主的知识产权,已获授权专利26 件。开发的产品经权威机构测试,性能指标达到了任务书规定的考核要求。该产品适用于风机、水泵、压缩机、橡胶行业、线缆行业,取得显著的经济和社会效益,产品应用情况良好,具有明显的市场优势。