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永磁電機(jī)等高效節(jié)能產(chǎn)品在中國(guó)的需求潛力
發(fā)布時(shí)間：
2024-07-05
從國(guó)務(wù)院剛發(fā)布的“中國(guó)制造2025規(guī)劃”中可以看出，國(guó)家制定該規(guī)劃的宗旨定位于制造業(yè)是實(shí)體經(jīng)濟(jì)的主體，是立國(guó)之本、富國(guó)之基和興國(guó)之器。
九洲封頭
從國(guó)務(wù)院剛發(fā)布的“中國(guó)制造2025規(guī)劃”中可以看出，國(guó)家制定該規(guī)劃的宗旨定位于制造業(yè)是實(shí)體經(jīng)濟(jì)的主體，是立國(guó)之本、富國(guó)之基和興國(guó)之器。
18 世紀(jì)中葉開(kāi)啟工業(yè)文明以來(lái)，世界強(qiáng)國(guó)的興衰史、中華民族的奮斗史都一再證明，沒(méi)有強(qiáng)大的制造業(yè)，就沒(méi)有國(guó)家和民族的強(qiáng)盛。堅(jiān)持打造先進(jìn)自主的制造業(yè)，是我 國(guó)提升綜合國(guó)力、保障國(guó)家安全、建設(shè)世界強(qiáng)國(guó)的必由之路!其指導(dǎo)思想之一就是創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)、綠色發(fā)展。創(chuàng)新是制造業(yè)發(fā)展的靈魂和不竭動(dòng)力，綠色發(fā)展是破解資源 和環(huán)境瓶頸制約的關(guān)鍵所在，是實(shí)現(xiàn)制造業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必由之路。
近年來(lái)，我國(guó)工業(yè)化得到了快速發(fā)展，工業(yè)增加值規(guī)模已超過(guò)21萬(wàn)億元，占全球的比重也超過(guò)20%，在500多種主要工業(yè)產(chǎn)品中，220余種 的產(chǎn)量位居全球領(lǐng)先，但仍處于如何從制造大國(guó)轉(zhuǎn)變成制造業(yè)強(qiáng)國(guó)這一階段。雖然中國(guó)工業(yè)發(fā)展取得了巨大進(jìn)步，但必須看到，付出的資源、環(huán)境代價(jià)也是非常大 的。
2013年，全國(guó)能源消費(fèi)量高達(dá)37.5億t標(biāo)煤，占世界總能耗的22%左右，其中工業(yè)能耗占國(guó)內(nèi)一次能源消耗的比重仍然超過(guò)70%。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在碳排 放中，工業(yè)排放占72%，電機(jī)又是工業(yè)節(jié)能中的末端產(chǎn)品，是用電量最大的耗電設(shè)備。
根據(jù)歐盟《提高高效電動(dòng)機(jī)和驅(qū)動(dòng)的市場(chǎng)份額》的研究報(bào)告顯示，工業(yè)用電動(dòng)機(jī)消耗電能占工業(yè)用電消費(fèi)的73%。其中，歐盟工業(yè)部門(mén)中，各電動(dòng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)消耗電能的比例為：泵類(lèi)22%、風(fēng)機(jī)16%、空壓機(jī)18%、制冷壓 縮機(jī)7%、輸送機(jī)2%、其他電機(jī)為 35%，即風(fēng)機(jī)、泵類(lèi)及壓縮機(jī)占總消耗電能的63%。
數(shù)據(jù)顯示，2013年我國(guó)電機(jī)保有量約21億kW，總耗電約3.5萬(wàn)億kWh，占全社會(huì)總用電量的 64%，其中工業(yè)領(lǐng)域電機(jī)總用量為2.6萬(wàn)億kWh，約占工業(yè)用電的75%。工業(yè)領(lǐng)域電機(jī)能效每提高1%，可年節(jié)約用電量260億kWh左右。從整體上提 升電機(jī)系統(tǒng)效率5%～8%，可實(shí)現(xiàn)年節(jié)電1300～2300億kWh，相當(dāng)于2～3個(gè)三峽電站的發(fā)電量。
永磁傳動(dòng)技術(shù)是電機(jī)系統(tǒng)整體能效提升的新技術(shù)，它包括有永磁渦流柔性傳動(dòng)節(jié)能裝置、永磁電機(jī)、永磁聯(lián)軸器、永磁耦合器等，是電機(jī)系統(tǒng)的重要 組成部分。對(duì)于整體提升電機(jī)系統(tǒng)的安全運(yùn)行、節(jié)能降耗有著積極的作用。節(jié)能減排是社會(huì)發(fā)展的永恒主題，電機(jī)及系統(tǒng)節(jié)能是工業(yè)節(jié)能減排的主戰(zhàn)場(chǎng)，而技術(shù)創(chuàng) 新、技術(shù)引領(lǐng)是實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排、實(shí)現(xiàn)電機(jī)能效提升的重要手段。
根據(jù)齒輪減速電機(jī)的效率曲線(xiàn)特性，負(fù)載在80%～100%之間時(shí)電動(dòng)機(jī)效率最高，運(yùn)行最經(jīng)濟(jì)。但實(shí)際應(yīng)用中，多數(shù)齒輪減速電機(jī)的負(fù)載率經(jīng)常 在60%以下(我國(guó)齒輪減速電機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)效率更低，僅為30%～40%)，“大馬拉小車(chē)”現(xiàn)象非常普遍，電能浪費(fèi)高達(dá)30%，而且長(zhǎng)期低載運(yùn)行，容易造成 齒輪減速電機(jī)的損壞。
永磁傳動(dòng)技術(shù)使電機(jī)與負(fù)載之間無(wú)剛性連接，通過(guò)永磁體和導(dǎo)體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了能量在氣隙中的傳遞，它解決了旋轉(zhuǎn)負(fù)載系統(tǒng)的對(duì)中、起動(dòng)、減 震、調(diào)速及過(guò)載保護(hù)等問(wèn)題，使磁力傳動(dòng)的效率達(dá)到99%。
實(shí)現(xiàn)電機(jī)的緩沖起動(dòng)，因?yàn)殡姍C(jī)不需要克服負(fù)載慣性，大大減小了峰值電流，減少電耗，達(dá)到節(jié)約能 源，減少設(shè)備磨損的效果。從節(jié)能減排的角度來(lái)講，用永磁電機(jī)代替異步交流電機(jī)，體積小、效率可實(shí)現(xiàn)100%，電機(jī)輸出轉(zhuǎn)速達(dá)到300r/s為最佳工作狀 態(tài)，這時(shí)在電機(jī)后蓋上背一個(gè)小的星行減速機(jī)，輸出轉(zhuǎn)速可達(dá)幾到幾十r/s，滿(mǎn)足各種工況下的需要，如電廠(chǎng)、鋼廠(chǎng)、水泥廠(chǎng)、石化及化工等場(chǎng)合，針對(duì)電機(jī)驅(qū)動(dòng) 的風(fēng)機(jī)、水泵、皮帶輸送機(jī)和球磨機(jī)等設(shè)備提出的節(jié)能傳動(dòng)解決方案，達(dá)到40%的節(jié)電的效果。比如說(shuō)球磨機(jī)，球磨機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)屬于典型的低速大轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)系統(tǒng)， 永磁電機(jī)可以實(shí)現(xiàn)低速大轉(zhuǎn)矩的持續(xù)運(yùn)行，異步電動(dòng)機(jī)和直流電動(dòng)機(jī)無(wú)法實(shí)現(xiàn)，這種特性使得永磁電機(jī)在低速大轉(zhuǎn)矩的傳動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)用非常廣闊。
永磁電機(jī)的稀土永磁材料磁性能優(yōu)異，它經(jīng)過(guò)充磁后不再需要外加能量就能建立很強(qiáng)的永久磁場(chǎng)，用來(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)電機(jī)的電勵(lì)磁場(chǎng)。稀土永磁電機(jī)不僅 效率高，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，還可做到體積小、重量輕。既可達(dá)到傳統(tǒng)勵(lì)磁電機(jī)所無(wú)法比擬的高性能(如超高效、超高速、超高響應(yīng)速度)，又可以制成能滿(mǎn)足特定運(yùn)行 要求的特種電機(jī)，如電梯曳引電機(jī)、汽車(chē)專(zhuān)用電機(jī)等。
電梯電機(jī)也一樣，永磁同步曳引機(jī)是一種無(wú)齒輪曳引機(jī)，相比傳統(tǒng)的有齒輪曳引機(jī)，它沒(méi)有減速箱，具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕、低溫升、低能耗、低噪聲，免維護(hù)、調(diào)速范圍寬和運(yùn)行平穩(wěn)等特點(diǎn)，正常情況下較非永磁有齒輪曳引機(jī)節(jié)能40%左右，性?xún)r(jià)比很高。
中國(guó)是個(gè)稀土大國(guó)，永磁材料和永磁技術(shù)在國(guó)家七大戰(zhàn)略性新型產(chǎn)業(yè)中將得到廣泛應(yīng)用，比如說(shuō)節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)、新能源、風(fēng)力發(fā)電機(jī)的持續(xù)性永磁電 機(jī)，還有新能源汽車(chē)、高端制造業(yè)、信息產(chǎn)業(yè)里很多都在用永磁材料。永磁傳動(dòng)技術(shù)的創(chuàng)新與發(fā)展為我國(guó)實(shí)現(xiàn)2025智能制造、工業(yè)領(lǐng)域節(jié)能減排意義重大，永磁 減速電機(jī)市場(chǎng)前景廣闊。
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