西瑪電機(jī)精益求精全力打造新型超高效節(jié)能電機(jī)

2022年11月9日，由西安西瑪電機(jī)有限公司主辦的“2022西瑪電機(jī)高效節(jié)能技術(shù)研討會”在西安舉行。研討會由中國機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會電能轉(zhuǎn)換效率委員會主辦，西瑪電機(jī)承辦，會議上來自陜西省電工技術(shù)協(xié)會電機(jī)分會、中國電力科學(xué)研究院電機(jī)研究所和西安工業(yè)大學(xué)、中國科學(xué)院自動化所等單位的專家學(xué)者發(fā)表了主題演講。會上西瑪電機(jī)就我國電傳動系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行了深入的探討，分享了技術(shù)創(chuàng)新與應(yīng)用最新成果。為國內(nèi)電傳動行業(yè)帶來了一場深刻的思想碰撞和智慧的盛宴。近年來，隨著我國新能源汽車保有量逐年增加，電力需求不斷攀升。與此同時，我國電網(wǎng)建設(shè)和改造任務(wù)也非常繁重。大量傳統(tǒng)交流調(diào)速系統(tǒng)已無法滿足未來的運行要求，并會造成巨大投資浪費甚至帶來環(huán)境污染等一系列問題。

• 1.不符合電力系統(tǒng)的運行要求，不能滿足新能源汽車、軌道交通等大功率負(fù)載的需求。

  交流電機(jī)運行的同時，伴隨著噪音的增大，對電網(wǎng)及用戶都有很大影響。而在高負(fù)荷運行下，變頻器、變流器等設(shè)備會對電網(wǎng)產(chǎn)生大量的沖擊。為了保證系統(tǒng)供電可靠性和使用壽命，都必須采用節(jié)能的控制方式以實現(xiàn)運行功率和效率的最大化。但在我國實際運行中卻沒有考慮到電力系統(tǒng)中一些特殊要求以及電網(wǎng)設(shè)備的特點所導(dǎo)致的運行方式不適應(yīng)問題。目前絕大多數(shù)調(diào)速系統(tǒng)均采用三相異步電機(jī)，不能滿足國家電網(wǎng)系統(tǒng)運行條件時需要采用串聯(lián)電源來提高電網(wǎng)調(diào)速頻率進(jìn)行電壓等級保護(hù)等要求。并聯(lián)運行會造成電網(wǎng)電壓波動帶來巨大安全隱患而且影響電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行。而且交流電動機(jī)體積小，重量輕。由于沒有采用傳統(tǒng)直流電機(jī)技術(shù)而必須用三相異步電機(jī)來實現(xiàn)控制方式。電機(jī)效率低，能耗大。在運行過程中能耗非常高，產(chǎn)生巨大噪音，對周圍環(huán)境污染嚴(yán)重。造成不能及時修復(fù)。長期處于高負(fù)荷運行狀態(tài)就會導(dǎo)致電機(jī)損壞、頻繁跳閘運行等弊端。傳統(tǒng)交流調(diào)速技術(shù)無法滿足我國當(dāng)前電力需求增長方面的迫切需求。而西瑪電機(jī)作為國家高新技術(shù)企業(yè)、國家級創(chuàng)新型企業(yè)，通過ISO9001質(zhì)量體系認(rèn)證、中國名牌產(chǎn)品等一系列認(rèn)證、具有強(qiáng)大研發(fā)實力。近年來西瑪電機(jī)一直致力于通過先進(jìn)高效電動機(jī)技術(shù)不斷提升我國在這一領(lǐng)域上處于國際領(lǐng)先水平及引領(lǐng)地位。

• 2.交流電機(jī)和電動機(jī)的結(jié)構(gòu)不合理，功率因數(shù)低、電流波動大，容易導(dǎo)致交流電機(jī)過載燒壞電機(jī)繞組或絕緣，而異步電機(jī)的定子繞組因繞組容量較小，體積大或運行溫度高，容易燒毀絕緣。

  3.電機(jī)設(shè)計不當(dāng)，引起三相電壓不平衡，三相電流不平衡，引起過流現(xiàn)象和繞組溫度過高燒毀絕緣。4.異步電動機(jī)在額定功率下空載運行，定子或轉(zhuǎn)子溫度升高明顯；轉(zhuǎn)子軸承發(fā)熱嚴(yán)重，影響電機(jī)壽命；5.隨著應(yīng)用場合的增加對電機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)提出了更高性能要求，現(xiàn)有變頻電機(jī)都無法滿足其高速、高效、節(jié)能等性能指標(biāo)要求。電機(jī)節(jié)能是電力工業(yè)發(fā)展的方向和必然趨勢。未來對電機(jī)提出了更高要求節(jié)能；高效；高安全性；低噪音等性能要求；電機(jī)具有更高轉(zhuǎn)矩和效率；高功率因數(shù)；長壽命；更低損耗；高可靠性等特點。新能源汽車是未來發(fā)展方向之一；因此，高效電機(jī)是一種趨勢。陳景良董事長在會上介紹到：“西瑪電機(jī)秉承‘一切為了客戶’的服務(wù)理念，以高效電機(jī)為核心，致力于研發(fā)更好、更先進(jìn)的電機(jī)產(chǎn)品！為新能源汽車保駕護(hù)航！”作為工業(yè)節(jié)能低碳先進(jìn)電機(jī)關(guān)鍵技術(shù)和產(chǎn)品替代進(jìn)口的重要裝備，推動綠色、高效、低碳、智能制造發(fā)展將是我國未來發(fā)展的重要方向之一。西瑪電機(jī)已獲得國家發(fā)明專利授權(quán)10余項，公司自主研發(fā)并在德國、日本等國進(jìn)行了銷售。新能源汽車使用該公司生產(chǎn)的電機(jī)已廣泛應(yīng)用于太陽能發(fā)電、城市電動汽車、微型物流車、智能電動車等領(lǐng)域中，是市場上備受歡迎的產(chǎn)品之一。這些產(chǎn)品用電機(jī)實現(xiàn)了變頻調(diào)速和無刷勵磁并聯(lián)，極大地提高了電機(jī)能效和高效節(jié)能性能。同時減少了發(fā)電機(jī)繞組和電樞匝間電流密度和絕緣厚度等因素干擾來達(dá)到優(yōu)化配置效果。為這些因素提供有效解決方案和改進(jìn)措施，從而達(dá)到最大功率輸出。其主要特點是：電機(jī)比同功率普通異步電動機(jī)效率高，啟動時間短且不產(chǎn)生熱量；運行平穩(wěn)可控；絕緣電阻遠(yuǎn)大于400Ω；重量輕且能快速更換；維護(hù)方便省力省錢等缺點。具有環(huán)保，無污染等特點！可以有效降低設(shè)備投資成本等優(yōu)勢！近年來西

• 3.傳統(tǒng)電機(jī)運行在恒壓直流系統(tǒng)下時，會造成功率因數(shù)和效率急劇下降，輸出無意義、過大的能量流。

  這對電傳動系統(tǒng)的性能提出了很高的要求，同時也給電傳動設(shè)備帶來了更高的使用效率。同時，傳統(tǒng)電機(jī)生產(chǎn)過程中存在著較高的污染和資源浪費問題。這也就提出了發(fā)展新能源的重要意義。新能源汽車主要靠電力驅(qū)動，西瑪電機(jī)就是從電力驅(qū)動為主轉(zhuǎn)為以電機(jī)驅(qū)動為主，利用直流電源輸出高功率因數(shù)、高效率并且具有良好的環(huán)境適應(yīng)性、可再生能源生產(chǎn)特點為主的高效電機(jī)，能滿足未來各種動力產(chǎn)品的運行需求，廣泛應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域。隨著新能源汽車保有量不斷增加，對電傳動系統(tǒng)提出了更高要求。目前，西瑪電機(jī)已經(jīng)研發(fā)了針對純電動汽車研發(fā)、制造和銷售的超高效節(jié)能電機(jī)已達(dá)到全球領(lǐng)先水平。產(chǎn)品包括異步電機(jī)控制器及電驅(qū)。電機(jī)傳動系統(tǒng)主要由轉(zhuǎn)子、主軸、電機(jī)鐵心、調(diào)速器、密封裝置等組成；以電機(jī)為動力來源形成一個完整的電驅(qū)系統(tǒng)；可以在三相電網(wǎng)中任意切換；可根據(jù)負(fù)載需求進(jìn)行定制；并實現(xiàn)自動調(diào)速運行。實現(xiàn)了負(fù)載與電源、電動機(jī)、電機(jī)三者之間信息交流同步和控制自動化。在滿足節(jié)能環(huán)保要求下具有良好技術(shù)性能和良好使用壽命。為客戶創(chuàng)造了更大價值和更高質(zhì)量效益。對此陳董事長在會上表示：隨著我國能源結(jié)構(gòu)逐步調(diào)整，電傳動系統(tǒng)也將不斷發(fā)展壯大中。如何推動高效節(jié)能技術(shù)在我國大力推廣應(yīng)用，減少電機(jī)對環(huán)境和資源帶來的壓力？陳董事長從三個方面進(jìn)行了深入闡釋和講解：新能源汽車用低成本電傳動系統(tǒng)；傳統(tǒng)交流電機(jī)發(fā)展趨勢及市場情況；以及智能電氣時代西瑪電機(jī)產(chǎn)品開發(fā)策略等方面介紹與分享。并指出西瑪是國內(nèi)首家成功應(yīng)用節(jié)能電機(jī)，同時實現(xiàn)高效節(jié)能升級并得到廣泛應(yīng)用的電機(jī)制造商之一，擁有自主知識產(chǎn)權(quán)。作為電傳動領(lǐng)域自主創(chuàng)新產(chǎn)品代表之一。2019年西瑪電機(jī)產(chǎn)量已突破200萬臺大關(guān)，穩(wěn)居全球第一;2019年國內(nèi)市場占有率達(dá)到32.2%;在全球排名第29位，并且遠(yuǎn)銷東南亞、中東、非洲等國家和地區(qū)，深受客戶好評。新能源乘用車用電電機(jī)具有

• 4.新能源汽車等大功率負(fù)載大量采用異步電動機(jī)作為驅(qū)動裝置，功率因數(shù)低、轉(zhuǎn)矩波動大。

  陳景良董事長表示，新型電機(jī)可實現(xiàn)高效節(jié)能，高效率運轉(zhuǎn)。其中，對于效率和功耗的平衡優(yōu)化是衡量電機(jī)性能指標(biāo)的重要指標(biāo)。針對上述問題，西瑪電機(jī)以核心技術(shù)為基礎(chǔ)，不斷加大研發(fā)投入力度，重點開展高效電機(jī)的研發(fā)開發(fā)工作。通過大量實驗并與國內(nèi)外同行進(jìn)行溝通交流，經(jīng)過多年研究，最終確定了西瑪電機(jī)“新型超高效節(jié)能電機(jī)”技術(shù)路線及工作方案。新型高效節(jié)能電機(jī)主要針對三個方面進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計：一是降低系統(tǒng)諧波含量；二是提高電機(jī)轉(zhuǎn)矩；三是降低系統(tǒng)能耗。采用永磁材料制造超高功率電機(jī)，從而實現(xiàn)電機(jī)功率效率高于80%,從而實現(xiàn)電機(jī)轉(zhuǎn)矩比達(dá)到1:1-1:1并降低電機(jī)電流；同時降低電機(jī)空載損耗為2%-3%左右；電機(jī)電耗降低至行業(yè)平均水平以下。在降低能耗方面，西瑪電機(jī)為客戶提供包括高效電機(jī)安裝、快速調(diào)試、高效率電機(jī)優(yōu)化等專業(yè)服務(wù)。其在生產(chǎn)過程中也采用了先進(jìn)的技術(shù)、可靠地檢測方法、有效地控制工藝和完善的檢測手段及嚴(yán)格規(guī)定和質(zhì)量保證體系等。致力于為客戶提供可靠質(zhì)量產(chǎn)品、服務(wù)及解決方案?！拔鳜旊姍C(jī)始終堅持‘追求卓越、不斷創(chuàng)新’的理念。”陳景良董事長如是說。在市場上，“新型高效節(jié)能電機(jī)”一直是西瑪電機(jī)在節(jié)能環(huán)保領(lǐng)域努力奮斗不止、追求突破和領(lǐng)先優(yōu)勢所在。多年來憑借先進(jìn)精湛的工藝技術(shù)和豐富生產(chǎn)經(jīng)驗，為客戶提供完善售后體系服務(wù)！讓客戶買到稱心如意的商品，讓我們成為值得信賴的客戶！同時西瑪電機(jī)將繼續(xù)秉承“創(chuàng)新致遠(yuǎn)”的企業(yè)理念，以不斷滿足客戶需求為宗旨，提供更好的產(chǎn)品與服務(wù)是西瑪電機(jī)堅持追求的目標(biāo)！此次會議不僅讓業(yè)內(nèi)同行深入了解西瑪電機(jī)產(chǎn)品在節(jié)能方面所做出努力及取得豐碩成果，同時也為國內(nèi)電傳動行業(yè)提供很好地借鑒，實現(xiàn)“西瑪電機(jī)向全球電傳動領(lǐng)域走出國門”這一宏偉目標(biāo)鋪平通往成功之路！西瑪電機(jī)作為行業(yè)領(lǐng)先企業(yè)將繼續(xù)努力為客戶提供更優(yōu)質(zhì)服務(wù)

• 5.新能源汽車與傳統(tǒng)汽車相比節(jié)能降耗效果十分明顯，但也存在一些問題。

  目前，我國新能源汽車市場上主要使用電動機(jī)驅(qū)動車輛，這種電機(jī)在節(jié)能方面有著明顯的優(yōu)勢，為什么西瑪電機(jī)能夠成為節(jié)能電機(jī)的首選？陳景良董事長表示：電動汽車是未來汽車發(fā)展的重要趨勢，但是中國的電動汽車和燃油汽車相比還是有一定的差距，不能與國際同步。隨著我國對節(jié)能減排的重視，未來電動汽車行業(yè)將成為世界主要汽車行業(yè)之一。對于新能源汽車而言，電機(jī)驅(qū)動作為控制系統(tǒng)之一也顯得尤為重要。據(jù)西瑪電機(jī)副總經(jīng)理何雪松介紹：新能源汽車的節(jié)能表現(xiàn)十分明顯：以100 km/h充電為例，純電動汽車一個小時充滿電可以行駛80公里（根據(jù)道路和續(xù)航里程，一般不超過100 km);而插電式混合動力汽車一個小時充不到100公里。這就意味著新能源汽車可以節(jié)省30%-40%電源成本。在電動汽車發(fā)展道路上，節(jié)能降耗是核心競爭力所在。西瑪電機(jī)對節(jié)能電機(jī)進(jìn)行了深入分析，認(rèn)為：西瑪電機(jī)可以為傳統(tǒng)燃油汽車提供更高效的動力和更強(qiáng)的駕駛性能。另外，與純電動汽車相比傳統(tǒng)汽車節(jié)能效率高達(dá)90%以上。傳統(tǒng)燃油汽車通過內(nèi)燃機(jī)燃燒產(chǎn)生大量二氧化碳和二氧化硫等溫室氣體排放以及氮氧化物等大氣污染物排放；而電動汽車通過增加系統(tǒng)能量來改善行駛性能。所以新能源汽車發(fā)展離不開節(jié)能降耗；與傳統(tǒng)車載電器相比節(jié)能效果十分明顯；同時由于新能源汽車是以電力為驅(qū)動因素，從而減少碳排放；相比其他傳統(tǒng)汽車更加節(jié)能環(huán)保；而且新能源汽車還可以減少對大氣和水資源環(huán)境方面污染嚴(yán)重；也更加符合低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式對環(huán)境保護(hù)要求?！蓖瑫r西瑪電機(jī)憑借行業(yè)領(lǐng)先優(yōu)勢以及自主研發(fā)出超高效節(jié)能電機(jī)以滿足市場需求，西瑪致力于研發(fā)新型高效節(jié)能電動機(jī)，并將繼續(xù)為市場提供安全可靠、優(yōu)質(zhì)高效的產(chǎn)品以及服務(wù)平臺，致力于為廣大用戶提供更加舒適貼心的服務(wù)模式，從而實現(xiàn)行業(yè)領(lǐng)跑者標(biāo)準(zhǔn)而持續(xù)不斷地升級應(yīng)用新技術(shù)新產(chǎn)品，更好地滿足用戶不同需求、創(chuàng)造更多價值！為國內(nèi)節(jié)能環(huán)保設(shè)備行業(yè)打開全新局面！創(chuàng)造新未來