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行業(yè)視點(diǎn)
推進(jìn)電機(jī)節(jié)能的意義是什么？
內(nèi)容簡(jiǎn)介：隨著電子信息技術(shù)的發(fā)展，電機(jī)節(jié)能的前景十分看好。據(jù)國(guó)家能源部的初步估算：如果全面啟動(dòng)電機(jī)節(jié)能工程，推廣變頻調(diào)速、永磁調(diào)速等先進(jìn)電機(jī)調(diào)速技術(shù)，改善風(fēng)機(jī)、泵類電機(jī)系統(tǒng)調(diào)節(jié)方式，逐步淘汰閘板、閥門等機(jī)械節(jié)流調(diào)節(jié)方式，全國(guó)的用電量將下降15～20%而GDP保持不變。
      電機(jī)是一種應(yīng)用量大、使用范圍廣的高耗能動(dòng)力設(shè)備。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)電機(jī)耗電約占工業(yè)用電總量的60%～70%。實(shí)際應(yīng)用中，我國(guó)電機(jī)的整體運(yùn)行狀況，同國(guó)外相比差距很大，機(jī)組效率約為75%，比國(guó)外低10%左右；系統(tǒng)運(yùn)行效率為30～40%，比國(guó)際先進(jìn)水平低20～30%。因此，我國(guó)的電機(jī)應(yīng)用具有極大的節(jié)能潛力，推行電機(jī)節(jié)能勢(shì)在必行。

      一、目前電機(jī)能耗狀況

      改革開放20多年來(lái)，我國(guó)在能源利用上取得“GDP翻兩番，而能源消費(fèi)僅翻一番”的成就。但是，與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)電力能源利用效率仍然較低，尤其是工業(yè)用電設(shè)備電能消耗高，浪費(fèi)情況較為嚴(yán)重。大量的工業(yè)設(shè)備如風(fēng)機(jī)、泵類設(shè)備以及傳統(tǒng)的工業(yè)縫紉機(jī)、機(jī)械加工設(shè)備等，多采用交流電動(dòng)機(jī)恒速傳動(dòng)的方案運(yùn)行，導(dǎo)致交流電動(dòng)機(jī)效率普遍較低。

      風(fēng)機(jī)、泵類設(shè)備也多采用調(diào)節(jié)風(fēng)門和閥門的辦法來(lái)調(diào)節(jié)流量，這種調(diào)節(jié)方法雖然簡(jiǎn)單易行，但它是以耗費(fèi)大量能源為代價(jià)；在工業(yè)縫紉機(jī)、機(jī)械加工設(shè)備中，往往采用離合器、摩擦片調(diào)節(jié)速度，造成大量的待機(jī)損耗和制動(dòng)能耗。

      1.風(fēng)機(jī)、泵類設(shè)備

      在工業(yè)生產(chǎn)、產(chǎn)品加工制造業(yè)中，風(fēng)機(jī)設(shè)備主要用于鍋爐燃燒系統(tǒng)、烘干系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)等場(chǎng)合，根據(jù)生產(chǎn)需要對(duì)爐膛壓力、風(fēng)速、風(fēng)量、溫度等指標(biāo)進(jìn)行控制和調(diào)節(jié)以適應(yīng)工藝要求和運(yùn)行工況。而最常用的控制手段則是調(diào)節(jié)風(fēng)門、擋板開度的大小來(lái)調(diào)整受控對(duì)象。這樣，不論生產(chǎn)的需求大小，風(fēng)機(jī)都要全速運(yùn)轉(zhuǎn)，不能隨運(yùn)行工況的變化進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)節(jié)，白白浪費(fèi)了大量的能量。在生產(chǎn)過(guò)程中，不僅控制精度受到限制，而且容易造成設(shè)備損耗，從而導(dǎo)致生產(chǎn)成本增加，設(shè)備使用壽命縮短，設(shè)備維護(hù)、維修費(fèi)用居高不下。

      泵類設(shè)備在生產(chǎn)領(lǐng)域同樣有著廣闊的應(yīng)用空間，提水泵站、水池儲(chǔ)罐給排系統(tǒng)、工業(yè)水（油）循環(huán)系統(tǒng)、熱交換系統(tǒng)均使用離心泵、軸流泵、齒輪泵、柱塞泵等設(shè)備。根據(jù)不同的生產(chǎn)需求往往采用調(diào)整閥、回流閥、截止閥等節(jié)流設(shè)備進(jìn)行流量、壓力、水位等信號(hào)的控制。這樣，不僅造成大量的能源浪費(fèi)，管路、閥門等密封性能的破壞；還加速了泵腔、閥體的磨損和汽蝕，嚴(yán)重時(shí)損壞設(shè)備、影響生產(chǎn)、危及產(chǎn)品質(zhì)量。

      2.工業(yè)縫紉機(jī)、機(jī)械加工設(shè)備

      傳統(tǒng)的工業(yè)縫紉機(jī)電機(jī)是一款交流離合器電機(jī)，效率僅為40～50%；電機(jī)在工作時(shí)，不論縫制布料厚薄，始終全功率輸出；在縫紉機(jī)待料待機(jī)時(shí)，電機(jī)通過(guò)離合器脫開負(fù)載，繼續(xù)空載運(yùn)行，造成極大的待機(jī)損耗。

      在中低檔機(jī)械加工設(shè)備中往往采用摩擦片調(diào)節(jié)速度，利用摩擦片的摩擦作用降低電機(jī)轉(zhuǎn)速，從而達(dá)到調(diào)節(jié)速度的目的，不僅造成大量的制動(dòng)能耗，還加快了電機(jī)軸的磨損，降低電機(jī)使用壽命。

      目前，我國(guó)在家電行業(yè)已逐步采用變頻調(diào)速控制技術(shù)以降低能耗，而工業(yè)控制領(lǐng)域中的許多速度調(diào)節(jié)方法還停留在傳統(tǒng)技術(shù)層面上。根據(jù)美國(guó)能源部的一項(xiàng)數(shù)據(jù)顯示，如果采用最新的高效率電機(jī)設(shè)備和一定的變頻調(diào)速裝置來(lái)替代舊的電機(jī)設(shè)備，工業(yè)用戶至少能在現(xiàn)有基礎(chǔ)上節(jié)省電能18%以上。

      目前，許多國(guó)家均已指定流量壓力控制必須采用變頻調(diào)速裝置取代傳統(tǒng)方式，我國(guó)也在積極鼓勵(lì)工業(yè)企業(yè)采用高效、節(jié)能的電動(dòng)機(jī)、鍋爐、窯爐、風(fēng)機(jī)、泵類等設(shè)備。

      二、以電子信息技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，達(dá)到節(jié)能降耗目的

      隨著電子技術(shù)、信息技術(shù)的發(fā)展，電子信息技術(shù)在產(chǎn)品中的應(yīng)用日趨成熟，傳統(tǒng)的電機(jī)技術(shù)與電子信息技術(shù)相結(jié)合，產(chǎn)生了“機(jī)電一體化”產(chǎn)品。“機(jī)電一體化”又稱“機(jī)械電子學(xué)”，是在機(jī)構(gòu)的主功能、動(dòng)力功能、信息處理功能和控制功能上引進(jìn)了電子技術(shù)，并將機(jī)械裝置、電子設(shè)備以及軟件等有機(jī)地結(jié)合起來(lái)構(gòu)成的系統(tǒng)的總稱�！皺C(jī)電一體化”電機(jī)與傳統(tǒng)電機(jī)有著質(zhì)的區(qū)別，“機(jī)電一體化”電機(jī)包含了控制部分既控制器及嵌入式軟件和驅(qū)動(dòng)部分既電機(jī)，它是利用嵌入式軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的智能化模糊控制。這種智能化模糊控制不僅能有效提高系統(tǒng)的運(yùn)行精度，而且可以根據(jù)系統(tǒng)負(fù)載變化實(shí)時(shí)調(diào)整電機(jī)輸出轉(zhuǎn)速、輸出功率，充分達(dá)到節(jié)能降耗的目的。下面舉兩個(gè)例子來(lái)說(shuō)明“機(jī)電一體化”電機(jī)的使用效果：

      1.高效節(jié)能伺服控制電機(jī)在工業(yè)縫紉機(jī)領(lǐng)域的應(yīng)用

      前面提到傳統(tǒng)的工業(yè)縫紉機(jī)電機(jī)是一款交流離合器電機(jī)，效率僅為40～50%；電機(jī)在工作時(shí)，不論縫制布料厚薄，始終全功率輸出；在縫紉機(jī)待料待機(jī)時(shí)，電機(jī)通過(guò)離合器脫開負(fù)載，繼續(xù)空載運(yùn)行，造成極大的待機(jī)損耗。而高效節(jié)能伺服控制電機(jī)采用直流無(wú)刷電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)元件，效率達(dá)到70～80%；伺服控制系統(tǒng)內(nèi)含嵌入式軟件，系統(tǒng)隨時(shí)檢測(cè)縫制布料的厚薄，將信息實(shí)時(shí)傳遞給嵌入式軟件，通過(guò)軟件調(diào)節(jié)電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)速和輸出功率，始終使電機(jī)工作在最合理、最節(jié)能狀態(tài)；在縫紉機(jī)待料待機(jī)時(shí)，系統(tǒng)停止工作，沒(méi)有待機(jī)損耗。通過(guò)高效節(jié)能伺服控制電機(jī)替代交流離合器電機(jī)在工業(yè)縫紉機(jī)領(lǐng)域推廣應(yīng)用，可在該領(lǐng)域節(jié)能50～60%，每臺(tái)縫紉機(jī)可節(jié)電576千瓦時(shí)/年，據(jù)縫紉機(jī)行業(yè)協(xié)會(huì)估算，全國(guó)現(xiàn)在生產(chǎn)使用的工業(yè)縫紉機(jī)至少200萬(wàn)臺(tái)，那么隨著高效節(jié)能伺服控制電機(jī)的替代使用，可為社會(huì)節(jié)電11.52億千瓦時(shí)/年。

      高效節(jié)能伺服控制電機(jī)不僅可以在縫紉機(jī)行業(yè)推廣應(yīng)用，也可以在工業(yè)集塵設(shè)備、機(jī)械加工設(shè)備中替代傳統(tǒng)的交流電機(jī)，其節(jié)電效果普遍達(dá)到30%以上。

      2.變頻調(diào)速電機(jī)在風(fēng)機(jī)、泵類設(shè)備中的應(yīng)用

      風(fēng)機(jī)、泵類設(shè)備年耗電量占全國(guó)電力消耗的1/4，大量的電能由于交流電動(dòng)機(jī)只能恒速輸出、無(wú)法根據(jù)工況變化自行調(diào)節(jié)而浪費(fèi)。變頻調(diào)速技術(shù)是20世紀(jì)80年代末興起的一種新型電力傳動(dòng)調(diào)速技術(shù)，它以體積小、重量輕、轉(zhuǎn)矩大、精度高、功能強(qiáng)，可靠性高，操作簡(jiǎn)便，便于通信等功能優(yōu)于以往的傳統(tǒng)調(diào)速方式（如變極調(diào)速、調(diào)壓調(diào)速、滑差調(diào)速等）。變頻調(diào)速運(yùn)行，是根據(jù)負(fù)載轉(zhuǎn)速的變化要求，改變供電電流的頻率，并配合電壓的調(diào)節(jié)，以獲得合理的電機(jī)運(yùn)行工況。在不同的轉(zhuǎn)速情況下，均保持較高的運(yùn)行效率。變頻控制技術(shù)的應(yīng)用，不僅降低了電能消耗，同時(shí)能改善啟動(dòng)性能，保護(hù)電動(dòng)機(jī)及負(fù)載設(shè)備免受瞬時(shí)啟動(dòng)的沖擊，延長(zhǎng)其工作壽命，還提高電動(dòng)機(jī)及負(fù)載設(shè)備的工作精確度。

      風(fēng)機(jī)、泵類等設(shè)備采用變頻調(diào)速技術(shù)實(shí)現(xiàn)節(jié)能運(yùn)行是我國(guó)節(jié)能的一項(xiàng)重點(diǎn)推廣技術(shù)，受到國(guó)家政府的普遍重視，《中華人民共和國(guó)節(jié)約能源法》把它列為通用技術(shù)加以推廣。實(shí)踐證明，變頻電機(jī)用于風(fēng)機(jī)、泵類設(shè)備驅(qū)動(dòng)控制場(chǎng)合取得了顯著的節(jié)電效果，普遍節(jié)電達(dá)到30%～50%。

      三、電機(jī)節(jié)能的遠(yuǎn)景目標(biāo)和發(fā)展方向

      隨著電子信息技術(shù)的發(fā)展，電機(jī)節(jié)能的前景十分看好。據(jù)國(guó)家能源部的初步估算：如果全面啟動(dòng)電機(jī)節(jié)能工程，推廣變頻調(diào)速、永磁調(diào)速等先進(jìn)電機(jī)調(diào)速技術(shù)，改善風(fēng)機(jī)、泵類電機(jī)系統(tǒng)調(diào)節(jié)方式，逐步淘汰閘板、閥門等機(jī)械節(jié)流調(diào)節(jié)方式，全國(guó)的用電量將下降15～20%而GDP保持不變。

      通過(guò)研發(fā)高效節(jié)能的變頻調(diào)速技術(shù)，在工業(yè)、交通、辦公自動(dòng)化等領(lǐng)域推廣使用，將電機(jī)的平均能耗下降20～30%，這是電機(jī)行業(yè)“十一五”期間的節(jié)能目標(biāo)。

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西瑪三相異步電動(dòng)機(jī)已成為發(fā)展的主要方向。
　　整個(gè)電機(jī)行業(yè)的平均利潤(rùn)水平呈U型，競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手?jǐn)?shù)量呈U型反轉(zhuǎn)。目前，三相異步電動(dòng)機(jī)行業(yè)市場(chǎng)化程度較高，擁有眾多電機(jī)企業(yè)，整個(gè)行業(yè)正處于整合優(yōu)化的過(guò)程中。微電機(jī)和大型電機(jī)，包括一些特種電機(jī)，由于其技術(shù)難度大、初始投資大、技術(shù)門檻高，處于U型曲線的最高端。
西安西瑪電機(jī)原廠生產(chǎn)的電機(jī)滑環(huán)的抗干擾性能很強(qiáng)嗎
　　西瑪電機(jī)在電機(jī)滑環(huán)干擾源的導(dǎo)線上加一個(gè)屏蔽層，屏蔽層接地。方法：如果遇到高工作電壓和高頻率，滑環(huán)應(yīng)選擇電磁感應(yīng)屏蔽。在電磁感應(yīng)屏蔽中，用金屬材料和導(dǎo)電體原材料作為屏蔽層，可以產(chǎn)生很好的電磁干擾。
如何根據(jù)空載電流判斷西瑪電機(jī)性能？
　　一般來(lái)說(shuō)，小型電機(jī)的空載電流約為額定電流的30%～70%，大中型西瑪電機(jī)的空載電流約為額定電流的20%～40%。特別是，特定西瑪電機(jī)的空載電流一般不在銘牌或電機(jī)產(chǎn)品手冊(cè)上標(biāo)明。
交流電機(jī)的用途和作用有哪些？
　　西安西瑪電機(jī)有限公司生產(chǎn)的交流電機(jī)使用和控制非常方便。具有自動(dòng)啟動(dòng)、加速、制動(dòng)、倒車、保持等功能，可滿足各種操作需要。電機(jī)工作效率高，無(wú)煙、無(wú)臭、無(wú)污染。環(huán)境和噪音也很低。由于其諸多優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、交通運(yùn)輸、國(guó)防、商業(yè)、家用電器、醫(yī)療電器等領(lǐng)域。
直流電機(jī)和交流電機(jī)的具體區(qū)別是什么？
　　首先，直流電機(jī)和交流電機(jī)都是由于磁場(chǎng)的作用而工作的電機(jī)。直流電可以看作是步進(jìn)電機(jī)的一種。一般來(lái)說(shuō)，直流電機(jī)的功率不如交流電機(jī)，特別是無(wú)刷電機(jī)克服了有刷電機(jī)的許多缺點(diǎn)，但也存在諧振等缺點(diǎn)。
直線電機(jī)的轉(zhuǎn)變過(guò)程。
　　這時(shí)初級(jí)要做得很長(zhǎng)，延伸到運(yùn)動(dòng)所需要達(dá)到的位置，而次級(jí)則不需要那么長(zhǎng).實(shí)際上，直線電機(jī)既可以把初級(jí)做得很長(zhǎng)，也可以把次級(jí)做得很長(zhǎng);既可以初級(jí)固定、次級(jí)移動(dòng)，也可以次級(jí)固定、初級(jí)移動(dòng)。
非晶電機(jī)及微特電機(jī)發(fā)展分析及預(yù)測(cè)
　　微特電機(jī)與非晶電機(jī)在汽車制造領(lǐng)域均有廣泛運(yùn)用。微特電機(jī)在發(fā)動(dòng)機(jī)、底盤、車身的生產(chǎn)過(guò)程中是不可或缺的零部件；非晶電機(jī)在新能源汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)方面的應(yīng)用同樣不可小覷。
工業(yè)節(jié)能市場(chǎng)拉動(dòng)變頻器電機(jī)等產(chǎn)品增長(zhǎng)。
　　電機(jī)系統(tǒng)節(jié)能改造方面，目前我國(guó)高效電機(jī)使用率仍較低，高效電機(jī)只占電動(dòng)機(jī)總銷量的1%左右，具有較大發(fā)展空間。而變頻器市場(chǎng)近年來(lái)亦增長(zhǎng)較快，中低壓變頻器市場(chǎng)年復(fù)合增長(zhǎng)率為18%，高壓變頻器市場(chǎng)年復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)40%。
變頻器技術(shù)對(duì)電機(jī)行業(yè)的影響。
　　目前中小型變頻器，不少是采用PWM的控制方式。他的載波頻率約為幾千到十幾千赫，這就使得電動(dòng)機(jī)定子繞組要承受很高的電壓上升率，相當(dāng)于對(duì)電動(dòng)機(jī)施加陡度很大的沖擊電壓，使電動(dòng)機(jī)的匝間絕緣承受較為嚴(yán)酷的考驗(yàn)。
電機(jī)的通用性逐漸向?qū)Ｓ眯苑较虬l(fā)展
　　小電機(jī)制造行業(yè)向規(guī)�；�、標(biāo)準(zhǔn)化和自動(dòng)化方向發(fā)展，而大中型電機(jī)制造行業(yè)卻向單機(jī)容量不斷增大、要求特殊化、多樣化、定制化的方向發(fā)展。同時(shí)，高效節(jié)能也是整個(gè)行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)。
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