高效電機(jī)及高效電機(jī)用硅鋼片的發(fā)展

1、高效電機(jī)及高效電機(jī)用硅鋼片的發(fā)展摘要通過(guò)分析世界各國(guó)高效電動(dòng)機(jī)發(fā)展與應(yīng)用情況和促使高效電機(jī)得到快速普及的政策法規(guī)，討論了實(shí)現(xiàn)電機(jī)高效化的途徑之一是高效電機(jī)用硅鏹片的開(kāi)發(fā)和使用；國(guó)際上主要硅鋼片生產(chǎn)企業(yè)開(kāi)發(fā)的高效電機(jī)用硅鋼片生產(chǎn)技術(shù)為我凋硅鋼片的發(fā)展提供了良好的借鑒，通過(guò)各種方式促進(jìn)中國(guó)高效電機(jī)的發(fā)展和高效電機(jī)用新技術(shù)的基礎(chǔ)研究刻不容緩。從1973年到20世紀(jì)末，世界終端能源消費(fèi)總量增長(zhǎng)了488，其中電力的比重增加了588。在中國(guó)，新能源仍是輔助能源，目前我國(guó)單位GDP和發(fā)達(dá)國(guó)家相比，1美元GDP產(chǎn)出所耗電能是美國(guó)的2。29倍，是德國(guó)的418倍，所以電力節(jié)能有相當(dāng)可觀的潛力。電動(dòng)機(jī)終端耗用電能的

2、產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于工業(yè)、商業(yè)、公共設(shè)施和家電等各個(gè)領(lǐng)域。電動(dòng)機(jī)用電量占工業(yè)總用電量23左右，約占總用電量的50，提高電動(dòng)機(jī)效率水平對(duì)降低電能消耗和節(jié)省能源具有重要意義。國(guó)際上，尤其是發(fā)達(dá)國(guó)家紛紛制定相關(guān)能源政策，促進(jìn)高效電機(jī)的發(fā)展。本文通過(guò)分析多個(gè)國(guó)家和地區(qū)高效電動(dòng)機(jī)的發(fā)展與應(yīng)用狀況，分紹了國(guó)際節(jié)能降耗的經(jīng)驗(yàn)做法及其相關(guān)能效法規(guī)和政策；并詳細(xì)討論了制造高效電動(dòng)機(jī)用硅鋼片的開(kāi)發(fā)情況。I電動(dòng)機(jī)效率對(duì)電耗的影璃據(jù)美國(guó)能源署統(tǒng)計(jì)，按平均值估算，通過(guò)電動(dòng)機(jī)效率升級(jí)，每年可節(jié)電246億kwh，約占電動(dòng)機(jī)能耗的3.6；通過(guò)電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)節(jié)髓能水泵、風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)等系統(tǒng)效率改進(jìn)和調(diào)速)，每年可節(jié)電606億kwh，約占電

3、動(dòng)機(jī)能耗的89。按高效電動(dòng)機(jī)使用壽命15年計(jì)算，節(jié)電和投入費(fèi)用比值為187，經(jīng)濟(jì)合理。尤其對(duì)予長(zhǎng)期高負(fù)荷運(yùn)行的電機(jī)，更需要用高效電機(jī)將其替換。2各國(guó)能源政策和法規(guī)1973年的中東戰(zhàn)爭(zhēng)引起的原油價(jià)格上漲使各個(gè)國(guó)家意識(shí)到節(jié)約能源的緊迫性，促使各國(guó)開(kāi)始出臺(tái)能源政策和節(jié)能法令，制定長(zhǎng)遠(yuǎn)的能源戰(zhàn)路。隨著世界電動(dòng)機(jī)貿(mào)易的發(fā)展，市場(chǎng)需要電動(dòng)機(jī)全球能效標(biāo)準(zhǔn)一體化。2005年6月的電機(jī)系統(tǒng)能效國(guó)際會(huì)議上，各國(guó)代表達(dá)成一致共識(shí)。實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)能效標(biāo)準(zhǔn)一體化的關(guān)鍵在于電動(dòng)機(jī)效率測(cè)試方法的一致性，但在具體方法上目前各國(guó)并不統(tǒng)一，其主要差別在于對(duì)負(fù)載雜散損耗的處理方式，如表1所示。電動(dòng)機(jī)負(fù)裁性能效標(biāo)準(zhǔn)的制定和實(shí)施是推動(dòng)電動(dòng)

4、機(jī)能效水平提高的有力手段之一。目前世界上已制定電動(dòng)機(jī)強(qiáng)制性能效標(biāo)準(zhǔn)的國(guó)家和地區(qū)有美國(guó)、日本、澳太利亞、歐盟等，如表2所示。此外，加拿大、墨西哥、巴西等國(guó)家也都制定了強(qiáng)制性最低能效標(biāo)準(zhǔn)。并且世界各國(guó)在制訂和實(shí)施電動(dòng)機(jī)能效標(biāo)準(zhǔn)的同時(shí)，還積極采取措施促進(jìn)電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)節(jié)能工作：如歐盟和美國(guó)的電機(jī)挑戰(zhàn)計(jì)劃和日本的陽(yáng)光計(jì)劃等。雖然上述舉措是一個(gè)自愿參與的計(jì)劃，但對(duì)制造商和用戶生產(chǎn)和使用高效電動(dòng)機(jī)和高效電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)起到明顯的引導(dǎo)作用。近年來(lái)，我國(guó)中小型電動(dòng)機(jī)出口呈連年大幅遞增態(tài)勢(shì)。中小型交流電動(dòng)機(jī)2000年出口額僅為327億美元，而2006年出口額達(dá)到了16.33億美元，徽毫撬藕分馬力電稅2006年出口額達(dá)到1

5、72億美元，2006年累計(jì)出口額達(dá)到3605億美元，同比增長(zhǎng)了2405。與高效率電動(dòng)機(jī)的火熱出口相比，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上大部分中小型異步電勘機(jī)均是只達(dá)到歐洲EFF2的效率水平的產(chǎn)品，高效率電動(dòng)機(jī)非常少，出售高效電動(dòng)機(jī)的企業(yè)不到一成。高效電動(dòng)機(jī)市場(chǎng)占有率大約只有5左右。這一現(xiàn)狀明顯和我國(guó)“十一五”規(guī)劃中節(jié)能減排的要求相悖。中小型電機(jī)消耗了國(guó)家23的工業(yè)用電，量大面廣，提提高電動(dòng)機(jī)效率的單一方法來(lái)降低電耗明顯比其它方法實(shí)用得多。要促進(jìn)高效電機(jī)在中國(guó)的發(fā)展，還是要從多個(gè)方面著手。不但需要國(guó)家相關(guān)的政策對(duì)生產(chǎn)、銷售采購(gòu)方面進(jìn)行扶持，也需要對(duì)更多的人進(jìn)行環(huán)保知識(shí)教育。否則中國(guó)的高效電機(jī)就只能出口到國(guó)外，而中國(guó)卻

6、用著高電耗的產(chǎn)品。3電動(dòng)機(jī)高效化的途徑高效電機(jī)要得到高速發(fā)展和應(yīng)用，必須有國(guó)家能源政策、效率標(biāo)準(zhǔn)和節(jié)能認(rèn)證政策作為支持，同時(shí)提高電機(jī)制造商和用戶對(duì)高效電機(jī)節(jié)能效果的認(rèn)識(shí)和重視。在此基礎(chǔ)上，還要通過(guò)以下措施來(lái)進(jìn)一步提高電機(jī)效能：1)使用合適的鐵芯材料，盡可能降低鐵損，提高磁通密度；2)合理設(shè)計(jì)電機(jī)通風(fēng)系統(tǒng)，降低電機(jī)風(fēng)摩耗；3)采用合理的電機(jī)沖片和繞組設(shè)計(jì)措施，降低雜散損耗；4)設(shè)計(jì)合理的電機(jī)參數(shù)。鐵芯材料通常采用硅鋼片，而高效鐵芯用無(wú)取向硅鋼，也稱高效電機(jī)鋼。產(chǎn)品高效率、小型化的要求促使高效電機(jī)鋼得到快速發(fā)展，解決或緩解了傳統(tǒng)的中低牌號(hào)無(wú)取向電工鋼存在的鐵損和磁感相互矛盾的問(wèn)題。高效電機(jī)用硅鋼片

7、的使用是提高電機(jī)效率的有效途徑。4高效電機(jī)用硅鋼片的發(fā)展41國(guó)外高效電機(jī)用硅鋼片的開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀80年代以來(lái)新日鐵、川崎、NKK、往友和德國(guó)EBG等公司都先后推出了高效電機(jī)用的無(wú)取向電工鋼系列，通過(guò)加入特殊合金元素和改善工藝進(jìn)一步降低鐵損和提高磁感，上述幾家產(chǎn)品的性能見(jiàn)表3。這些生產(chǎn)廠家推出的產(chǎn)品既包含全工藝型產(chǎn)品，另一種是半工藝型產(chǎn)品。開(kāi)發(fā)的商效電機(jī)用硅鋼產(chǎn)品使電機(jī)效率得到大幅提高，如50RMA350制成的電機(jī)與50RMA500和50RMA600相比，效率提高了06一14。42國(guó)內(nèi)高效電機(jī)用硅鋼片的發(fā)展我國(guó)生產(chǎn)冷軋無(wú)取向電工鋼的主要有武鋼、寶鋼、太鋼、鞍鋼和馬鋼，節(jié)能降耗的緊迫性促使各個(gè)生產(chǎn)廠不斷提高產(chǎn)品性能，降低鐵損和提高磁感。我國(guó)