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稀土永磁電機(jī)的發(fā)展方向

中國是稀土大國，稀土資源豐富，稀土永磁產(chǎn)量己居世界首位，但稀土永磁產(chǎn)量的三分之二用于出口，在國內(nèi)銷售的三分之一中用于電機(jī)的比例很低，而高性能稀土水磁電機(jī)卻隨著計(jì)算機(jī)、飛機(jī)、數(shù)控機(jī)床等產(chǎn)品大量進(jìn)。僅數(shù)控機(jī)床因電機(jī)和傳動(dòng)控制系統(tǒng)不合要求而每年進(jìn)口22億美元以上。根據(jù)國情，近期內(nèi)重點(diǎn)開發(fā)應(yīng)用下列四類高性能稀土永磁電機(jī)：

1、高效永磁電機(jī)

能源短缺是世界件難題，各國都在開發(fā)能源的同時(shí)注重開發(fā)高效節(jié)能電機(jī)。1991年英國執(zhí)行了一項(xiàng)1200萬英磅的研究計(jì)劃， 旨在開發(fā)一種高效電動(dòng)機(jī)，其效率較一般電動(dòng)機(jī)提高3%，1992年，美國能源政策法規(guī)定： 從l997年10月24日后只生產(chǎn)高效電動(dòng)機(jī)，大部分一般效率電動(dòng)機(jī)將不再生產(chǎn)：2002年10月后將生產(chǎn)高效率電動(dòng)機(jī)，2007年10月將生產(chǎn)技術(shù)上達(dá)到極根，經(jīng)濟(jì)上可行的最高效率電動(dòng)機(jī)。采取的技術(shù)措施是用好材料 (低損耗的硅鋼片、銅線、軸承和風(fēng)扇)，多用材料(20%-30%)和提高加工精度來發(fā)展高效異步電動(dòng)機(jī)成本增加20%-40%，經(jīng)濟(jì)措施由電力公司給予補(bǔ)助，每生產(chǎn)1KW電機(jī)補(bǔ)助12—16美元。每年約補(bǔ)助6—8億美元。但全部改為高效電機(jī)后，每年節(jié)省電費(fèi)達(dá)170億美元。

我國由于國產(chǎn)材料的性能與國外有較大差距，短期內(nèi)異步電動(dòng)機(jī)的效率難以達(dá)到要求，而且異步電動(dòng)機(jī)的磁場是由定子側(cè)提供無功電流建立的，功率因數(shù)提高困難，而利用我國資源優(yōu)勢的釹鐵硼永磁開發(fā)高效永磁電動(dòng)，則其效率可以超過美國對高效率電動(dòng)機(jī)的要求。以11KW4極電機(jī)的效率為例， 我國目前通用的Y系列電機(jī)為88%，美國規(guī)定高效電機(jī)為91%，最高效率電機(jī)為92.4%，而沈陽工業(yè)大學(xué)特種電機(jī)研究所開發(fā)的永磁同步電動(dòng)機(jī)效率高達(dá)93.2%。                                                                                                                           

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我國每年生產(chǎn)電能的60％左右消耗于各種類型電動(dòng)機(jī)中，調(diào)查發(fā)現(xiàn)當(dāng)前電能消耗浪費(fèi)嚴(yán)重的一個(gè)重要原因是電動(dòng)機(jī)配置不合理，即普遍存在著“大馬拉小車”現(xiàn)象，據(jù)原機(jī)電工業(yè)部對12個(gè)廠1181臺電機(jī)和北京某紡織廠5261臺電機(jī)使用情況調(diào)查，處于75%以上負(fù)載運(yùn)作的電動(dòng)機(jī)僅占18．1%，50-75%負(fù)載的占35.6%，49%以下負(fù)載的占46.3%。而一般異步電動(dòng)機(jī)在低于50%負(fù)載時(shí)效率和功率因數(shù)急劇下降。例如油田用 14型抽油機(jī)所配電動(dòng)機(jī)為55KW8級，而經(jīng)常用在16KW左右(負(fù)載率為29%)，此時(shí)效率低于60%，功率因數(shù)低于0.40。又如用量大的5KW水泵、所配電動(dòng)機(jī)功率為7.5KW，經(jīng)常動(dòng)作在3Kw左右(負(fù)載率為40%)，機(jī)組運(yùn)行效率僅38%，進(jìn)一步分析表明。其所以配置不合理，主要是該類負(fù)載需要高的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩或高的過載能力，而異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩和過載能力有限。                                                                                                                           

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