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今天ღ✿✿,汇川技术发布全球首款Vplus-Pin扁线低压工业电机ღ✿✿。本文根据汇川技术驱动电机SPDT主任邹德明发布会内容进行整理ღ✿✿,以飨读者ღ✿✿。
在开场的视频里ღ✿✿,展示了电机技术的发展历程ღ✿✿,同时也提出了一个问题ღ✿✿,就是200年后的今天我们需要什么样的电机?今天我们尝试给出汇川的答案ღ✿✿。
从2016年《巴黎协定》的签署到2020年习主席提出“3060”双碳战略ღ✿✿,降碳减排已经成为大家共同的目标ღ✿✿。
降碳减排其中有一个重要的手段就是节能ღ✿✿,我们可以看一组数据ღ✿✿,2023年ღ✿✿,我国工业用电占社会总用电量的65.8%ღ✿✿,这其中又有75%来自于工业电机ღ✿✿,也就是说电机是耗电量最大的单种类传动配套设备ღ✿✿。
我们做过简单的测算ღ✿✿,如果把这些电机节能提升3%ღ✿✿,那么每年将节省1821亿度电ღ✿✿,这个节电量相当于三峡大坝一年的发电量k8凯发国际入口ღ✿✿。因此ღ✿✿,高效电机的普及一定是未来工业的趋势ღ✿✿。
谈到高效电机ღ✿✿,不得不提到另一个话题ღ✿✿,那就是电机体积ღ✿✿。如果利用现有的技术来提升电机能效ღ✿✿,电机的体积或多或少都会有所增加ღ✿✿,如此一来ღ✿✿,许多用到电机的场景就会有问题ღ✿✿,比如设备厂的整体结构需要调整ღ✿✿,电机安装的承重需要重新设计ღ✿✿,终端用户的改造受原设备结构改动的影响ღ✿✿,最终直接影响投资回报周期等ღ✿✿。
另外ღ✿✿,我们还发现一个问题ღ✿✿,那就是电机和传动结构的合理选择问题ღ✿✿。电机技术发展了近200年ღ✿✿,也演变出了许多技术路线ღ✿✿,但与电机配合的传动结构的发展实际上是比较粗犷的ღ✿✿,这也意味着k8凯发国际入口ღ✿✿,随着电机技术的进步ღ✿✿,整个传动链的创新有比较大的挖掘空间ღ✿✿。
举一个前几年我们汇川电机在纺织行业的例子ღ✿✿,客户原方案是异步机皮带连接ღ✿✿,我们采用无框永磁电机实现了直驱化ღ✿✿,直接去掉了皮带的效率损失ღ✿✿,能效提升25%k8凯发国际入口ღ✿✿,实现了免维护ღ✿✿,安装工时由两小时缩短到10分钟ღ✿✿,目前该方案已经在织造行业全面推广ღ✿✿,高效电机在该行业的占比也逐年提升晚上在车上吃我的葡萄ღ✿✿。
上面聊的内容ღ✿✿,主要是两个结论ღ✿✿,一是高效电机的普及定是未来工业发展的趋势ღ✿✿,二是随着电机技术的发展传动链上创新还有很大挖掘空间ღ✿✿。
基于以上结论引出了我们今天的主角晚上在车上吃我的葡萄晚上在车上吃我的葡萄ღ✿✿,MV33系列Vplus-Pin扁线工业电机ღ✿✿。这是一款跨界使用扁线技术的电机ღ✿✿,同时是汇川率先将扁线发卡技术应用于低压工业的永磁同步电机ღ✿✿。
首先ღ✿✿,它是目前体积最小的IE5能效低压工业电机ღ✿✿。我们做个对比ღ✿✿,以目前市场上流通最多的IE3能效的异步电机为例ღ✿✿,如果用异步机实现IE5的线%ღ✿✿。如果采用永磁电机设计ღ✿✿,体积可以持平或降低10%ღ✿✿,但采用扁线%k8凯发国际入口ღ✿✿!
首先第一个场景ღ✿✿。工业电机的一个典型应用场景是通过联轴器连接减速箱k8凯发国际入口ღ✿✿,电机安装位置通常在设备尾部ღ✿✿,若把传统的IE3的异步电机更换为MV33ღ✿✿,以常用的160kWღ✿✿、1500转电机为例ღ✿✿,整个设备的长度将减少385mmღ✿✿,明显变短了ღ✿✿。在此基础上可否更短?可以的ღ✿✿。由于扁线电机除了轴向尺寸变小外径向尺寸也变小了ღ✿✿,可以把电机调转方向从反面安装ღ✿✿,如此整个设备的长度较原有的结构缩短了1700mmღ✿✿,原有电机安装部分的全部省去ღ✿✿,安装灵活便捷ღ✿✿,同时终端用户的空间利用率也大大提升ღ✿✿,这些节省对客户都是真金白银的价值ღ✿✿。
再看一个场景ღ✿✿。电机通常通过皮带轮连接负载ღ✿✿,从图中可以看出来ღ✿✿,由于电机体积过大ღ✿✿,没有办法实现直连ღ✿✿。但如果使用MV33电机ღ✿✿,就可以把电机放在上面ღ✿✿,通过联轴器与负载直接连接ღ✿✿,省去皮带传动ღ✿✿。通过测算ღ✿✿,高效电机本身就可以带来1.7%~3.1%的能效提升ღ✿✿,取消皮带传动能效也将提升3%~8%ღ✿✿,综合下来ღ✿✿,MV33电机整体提效达4.7%~11.1%ღ✿✿。不止于此ღ✿✿,如果负载端结构允许ღ✿✿,可以采用无框结构进一步省去联轴器ღ✿✿,将电机定转子直接安装在负载端ღ✿✿,省去电机的轴承ღ✿✿,整体传动结构进一步得到优化ღ✿✿。
是不是所有的皮带连接都是可以用这种方案?并不是ღ✿✿。要根据实际设备的传动结构ღ✿✿,结合电机本身的性能通过专业分析来选择最适用的传动结构晚上在车上吃我的葡萄ღ✿✿。汇川的专业电机工程师团队每天都在研究对传动结构的创新ღ✿✿,我们扁线电机小体积等特点为我们工程师团队在传动创新上提供了更多的可能k8凯发国际入口ღ✿✿。
MV33全系高能效设计ღ✿✿,满足IE5和永磁电机国标一级能效ღ✿✿,由于IE5和永磁国标一级能效在有些功率电机上效率值有所不同ღ✿✿,MV33电机在设计时取两项标准同规格下的最高能效数值ღ✿✿。另外ღ✿✿,MV33支持IE6能效的拓展ღ✿✿,相较IE5电机晚上在车上吃我的葡萄ღ✿✿,IE6电机损耗降低20%ღ✿✿。
值得一提的是ღ✿✿,电机的能效等级是按电机额定点运行的效率值标称的ღ✿✿,一般电机的高效区在额定点附近ღ✿✿。但客户在实际使用的时晚上在车上吃我的葡萄ღ✿✿,大部分电机工况并不是长期在额定点运行ღ✿✿,这意味着许多电机在使用时ღ✿✿,实际效率要比标称数值低ღ✿✿。针对此种场景我们提出了双“90”的概念ღ✿✿,MV33电机可以实现在90%的工作区内效率都高于90%ღ✿✿。举一个实际案例ღ✿✿,在某变速恒转矩的应用场景下ღ✿✿,MV33与普通圆线永磁电机对比ღ✿✿,整体节能在2%左右ღ✿✿,换算后每年可节省3~6千元ღ✿✿。同场景与IE3的异步机相比MV33的能效收益会更大ღ✿✿。
无论是全球最小的IE5能效低压工业电机还是可拓展IE6超高能效ღ✿✿,MV33的这两大特性皆源于扁线技术ღ✿✿。
与传统圆线电机相比k8凯发国际入口ღ✿✿,扁线技术的电机更有利于槽满率的提升ღ✿✿,也就是在定子槽内空间不变的情况下可以填充更多的铜线ღ✿✿。相比传统圆线ღ✿✿,扁线%以上ღ✿✿,这样电机就可以产生更强的磁场ღ✿✿。另外ღ✿✿,圆线实现理想化的小体积ღ✿✿。
可能有人会疑惑ღ✿✿,电机做这么小ღ✿✿,可靠性如何?影响电机可靠性的因素主要有三个方面ღ✿✿:轴承ღ✿✿、绝缘系统和永磁电机的退磁问题ღ✿✿。
首先是轴承ღ✿✿,虽然MV33电机较传统IE3电机体积缩小了约1/3ღ✿✿,但轴承选用仍可满足与市场同功率工业电机相同轴承型号ღ✿✿,而且是国际一线品牌ღ✿✿,另外ღ✿✿,为防止轴电流导致的轴承电蚀问题ღ✿✿,110kW及以上型号标配防电蚀设计ღ✿✿。
再看绝缘系统ღ✿✿,普遍低压工业电机采用B级温升设计ღ✿✿,整机温度不超过130度ღ✿✿。MV33在满足B级温升的同时ღ✿✿,还做了H级绝缘设计晚上在车上吃我的葡萄ღ✿✿,耐温可达180度ღ✿✿,使用扁线且选用了高于C级的绝缘系统ღ✿✿,耐温超过200度ღ✿✿。
还有退磁问题ღ✿✿,针对引发退磁的两大“元凶”高温和大电流ღ✿✿,MV33转子采用了低温升的设计ღ✿✿,永磁体做了特殊的处理ღ✿✿,标配两个温度传感器与变频器搭配使用ღ✿✿,在温度异常情况下可接收报警信息ღ✿✿,防止长期过载情况导致退磁问题发生ღ✿✿。更重要的是ღ✿✿,汇川拥有20年永磁电机开发经验ღ✿✿,永磁电机出货量超2000万台ღ✿✿,防退磁设计经验丰富ღ✿✿。在常规运行工况使用下ღ✿✿,MV33不会退磁ღ✿✿。
首先ღ✿✿,MV33做了模块化设计ღ✿✿,可灵活适配各种工业场景ღ✿✿。如接线盒做了强弱电分离选配ღ✿✿,可以避免干扰问题ღ✿✿,同时支持加装强制风冷ღ✿✿,加装编码器ღ✿✿,支持轴承类型的选配ღ✿✿,支持防潮加热带的选配等等ღ✿✿,客户可以结合需求选择最优配件ღ✿✿。
MV33还针对极端场景做了设计ღ✿✿。如针对高湿和高粉尘的IP66高防护设计ღ✿✿,针对高腐蚀场景的C5等级防腐设计ღ✿✿,针对高温和高海拔场景的超低温的设计等ღ✿✿,可适用于全天候多工业场景ღ✿✿。
目前ღ✿✿,MV33电机已经获得ULღ✿✿、EACღ✿✿、SAღ✿✿、CEღ✿✿、UKCAღ✿✿、CQC等多个国家和地区的认证ღ✿✿,满足客户的出海需求ღ✿✿。
最后ღ✿✿,我们来汇总一下MV33系列Vplus-Pin扁线工业电机的特点ღ✿✿,一是体积最小的IE5能效工业低压风冷电机ღ✿✿,为传动创新带来更多可能ღ✿✿。二是超高能效ღ✿✿,全系IE5支持拓展IE6能效k8凯发国际入口ღ✿✿,帮助客户节能提效ღ✿✿。以上两个特点皆源于跨界扁线技术的应用ღ✿✿。三是高可靠性ღ✿✿,紧凑设计轴承不降档ღ✿✿、绝缘系统用料足ღ✿✿、转子低温设计ღ✿✿、严苛测试等ღ✿✿,让客户无忧使用ღ✿✿。四是模块化设计ღ✿✿,灵活适配各种极端场景ღ✿✿。
MV33的生产线搭建在汇川绿色数字化电机工厂ღ✿✿,也欢迎大家到我们岳阳电机工厂参观交流晚上在车上吃我的葡萄ღ✿✿,谢谢大家ღ✿✿!k8凯发ღ✿✿,凯发k8一触即发能源产业k8凯发天生赢家一触即发ღ✿✿,凯发k8娱乐官网app下载ღ✿✿,凯发k8娱乐官网appღ✿✿,


