高效電機將是“雙碳”目標(biāo)的領(lǐng)跑者
眾所周知,全球氣候變化深刻影響人類的生存與發(fā)展,是各國共同面臨的重大挑戰(zhàn)。持續(xù)推進(jìn)節(jié)能減排是應(yīng)對氣候變化的關(guān)鍵,工業(yè)是節(jié)能減排的重點領(lǐng)域,而電機是工業(yè)領(lǐng)域最廣泛的配套驅(qū)動設(shè)備。在我國,電機系統(tǒng)的用電量約占總用電量的60%,電機的高效節(jié)能則會是促進(jìn)工業(yè)節(jié)能的一把金鑰匙。
一直以來,國家通過各種政策鼓勵推廣高效電機的生產(chǎn)、使用。目前高效電機的推廣形式如何?高效電機能否節(jié)能?未來高效電機的發(fā)展趨勢是什么?另外在電力供應(yīng)緊張背景下,對電機生產(chǎn)又會有什么影響?
電機能效提升一直是廣大電機科研人員追求的目標(biāo),從目前的技術(shù)來看,電機能效提升主要是從提升單機和系統(tǒng)效率兩個方面著手。
單機能效提升是通過不斷優(yōu)化電機設(shè)計,結(jié)合新材料應(yīng)用、工藝能力提升等提高效率
一是通過優(yōu)化電磁設(shè)計提高效率,如采用更加合理的槽配合、槽型,更好的線圈和鐵芯結(jié)構(gòu),優(yōu)化電磁方案,降低損耗、提升功率因數(shù)、降低電磁噪聲;
二是采用更好的絕緣材料和結(jié)構(gòu),提高絕緣強度減薄絕緣,提升槽滿率、功率密度,降低定子電阻,減少定子銅耗;
三是提升鐵芯疊壓、制造能力,提高關(guān)鍵零部件的加工制造精度;
四是在材料方面,采用低損耗、高導(dǎo)磁率的無取向冷軋硅鋼片、優(yōu)質(zhì)銅材降低定轉(zhuǎn)子銅耗,目前在超高效電機中甚至使用高導(dǎo)電率的無氧銅來進(jìn)一步提升電機性能;
五是借助高精度的仿真分析手段,優(yōu)化電機機械結(jié)構(gòu)、內(nèi)外風(fēng)路設(shè)計,并通過試驗驗證不斷反復(fù)迭代,提升設(shè)計精確度,降低電機的機械損耗和通風(fēng)噪聲。
系統(tǒng)能效提升是通過系統(tǒng)節(jié)能的方式,從電機驅(qū)動系統(tǒng)整體工況應(yīng)用方面提升效率。從目前的電機技術(shù)發(fā)展趨勢來看,單機能效提升已經(jīng)達(dá)到了很高的高度,總有天花板。單純的追求單機效率提升,已經(jīng)無法滿足當(dāng)前廣大客戶對節(jié)能的要求了,國內(nèi)很多用戶已經(jīng)開始嘗試通過系統(tǒng)能效提升的方式來達(dá)到節(jié)能的目的。現(xiàn)在通用的方式是通過采用高速或低速直驅(qū)系統(tǒng),減少傳動鏈條,從整體上降低系統(tǒng)的能量損耗。這種節(jié)能方式可以降低電機單機效率提升的局限性,節(jié)能效果非常顯著,國內(nèi)高耗能行業(yè),如石化、礦山、鋼鐵等行業(yè)已有大量應(yīng)用。另外,變頻技術(shù)隨著科技迅速發(fā)展日趨成熟,高壓變頻元器件成本在逐步降低,在工業(yè)電機驅(qū)動領(lǐng)域獲得長足發(fā)展與應(yīng)用。
高效電機的推廣對國內(nèi)電機產(chǎn)業(yè)的發(fā)展影響巨大
一是增強了國內(nèi)企業(yè)用戶節(jié)能意識。通過高效電機的推廣,高效節(jié)能的效應(yīng)逐步扎根在廣大企業(yè)用戶心中,對節(jié)能電機的需求也在逐步擴(kuò)大;
二是促進(jìn)了國內(nèi)電機技術(shù)的整體提升。有專家指出,我國電機能效水平整體上與歐美等發(fā)達(dá)國家有3-5個點的差距,近年來隨著我國高效電機的大力推廣,有力的促進(jìn)了國內(nèi)電機技術(shù)的提升,我國電機能效水平與歐美等發(fā)達(dá)國家的差距在進(jìn)一步縮小,甚至在某些領(lǐng)域,關(guān)鍵指標(biāo)達(dá)到甚至超過了歐美發(fā)達(dá)國家的水平;
三是推動了國內(nèi)電機產(chǎn)業(yè)的整體發(fā)展。隨著國內(nèi)電機技術(shù)的不斷提升,在高效電機市場需求的推動下,國內(nèi)電機產(chǎn)業(yè)在技術(shù)研發(fā)、仿真實驗、生產(chǎn)制造等方面也有進(jìn)一步的提升。
為了達(dá)成“雙碳”目標(biāo),我國用能設(shè)備必然會朝著綠色、低碳、節(jié)能、環(huán)保方向發(fā)展,這些發(fā)展趨勢為電機產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了無限可能。
電機產(chǎn)業(yè)會朝著四個方面發(fā)展。
一是用電設(shè)備的全電化,隨著我國經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展和技術(shù)的不斷進(jìn)步,電能將成為取代所有動力驅(qū)動(機械傳動)的發(fā)展趨勢,如工業(yè)驅(qū)動的全電化、船舶驅(qū)動的全電化、交通工具驅(qū)動的全電化等;
二是電機設(shè)備的直驅(qū)化,傳統(tǒng)的驅(qū)動系統(tǒng)是動力設(shè)備通過變速傳動系統(tǒng)帶動負(fù)載運轉(zhuǎn),通過設(shè)備的直驅(qū)化,直接減少中間的傳動系統(tǒng),達(dá)到節(jié)能的目的,如低速直驅(qū)系統(tǒng),可以減少減速器,高速直驅(qū)系統(tǒng)可以減少增速箱,進(jìn)而達(dá)到系統(tǒng)整體節(jié)能的效果;
三是電機設(shè)備的高效節(jié)能化,根據(jù)統(tǒng)計,在工業(yè)用電領(lǐng)域,75%左右的電能是通過電動機消耗的,電動機的高效節(jié)能,是我國工業(yè)節(jié)能乃至達(dá)到“3060”目標(biāo)的重要一環(huán),用電設(shè)備的高效節(jié)能是我國工業(yè)節(jié)能發(fā)展的必然方向;
四是設(shè)備的智能化,主要是設(shè)備本身的智能化,如實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控、智能運維、故障診斷等。
氫氧機--各電機大廠的不二選擇,在各高校實驗室也是備受青睞!使用氫氧火焰焊接電機漆包線、引出線;清理吹掃定子;熔封安瓿瓶、安瓿管、玻璃管、石英管等。
水燃料氫氧機利用水電解原理,把水分解為氫氣和氧氣,氫氧混合氣體是可燃?xì)怏w,接上火焰槍點火方可對工件進(jìn)行加工。該機器僅需水與少量的電,氣體即產(chǎn)即用不儲存,沒有爆燃風(fēng)險和儲存難題!
安全:燃?xì)饧串a(chǎn)即用不貯存,內(nèi)置多道安全防回火裝置;避免爆炸危險。
環(huán)保:原料只用水有電,無污染零排放,節(jié)能環(huán)保能源設(shè)備。
節(jié)能:比傳統(tǒng)焊接節(jié)能57%。
高效:氫氧火焰溫度高達(dá)2800度,火焰集中,無熱輻射;實現(xiàn)快速、精準(zhǔn)的火焰加工。
便捷:焊接電機漆包線無需去漆皮工序;只要有水有電即可進(jìn)行作業(yè)。
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