開關(guān)磁阻電機(jī)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)應(yīng)用情況分析

時(shí)間:2018-05-07

來源:網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)載

導(dǎo)語:現(xiàn)代開關(guān)磁阻電機(jī)誕生于80年代的英國(guó),在電機(jī)類型中是比較年輕的,這三十年來發(fā)展迅速,首先得益于它的結(jié)構(gòu)

現(xiàn)代開關(guān)磁阻電機(jī)誕生于80年代的英國(guó),在電機(jī)類型中是比較年輕的,這三十年來發(fā)展迅速,首先得益于它的結(jié)構(gòu):電機(jī)轉(zhuǎn)子上沒有滑環(huán)、繞組和永磁體等,定子上有集中繞組,沒有相間跨接線,因而電機(jī)結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單,維護(hù)修理容易,轉(zhuǎn)速運(yùn)行范圍較寬,很容易就做到15000r/min。當(dāng)然開關(guān)磁阻電機(jī)的缺點(diǎn)也同樣明顯,由于雙凸極結(jié)構(gòu),不可避免的存在轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)和噪聲,這是開關(guān)磁阻電機(jī)難以克服的障礙。

資料顯示1985年我們國(guó)家研制出的第一代開關(guān)磁阻電機(jī)在小功率范圍的效率是要比高效變頻電動(dòng)機(jī)低的,但僅僅幾年后,研制出的第二代開關(guān)磁阻電機(jī)的效率已全面超過了高效變頻電動(dòng)機(jī)。而開關(guān)磁阻電機(jī)固有的轉(zhuǎn)矩波動(dòng),以及較大的噪聲,隨著電機(jī)設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展,也得到了有效的抑制,比如英國(guó)SRDLtd.公司開發(fā)的伺服應(yīng)用開關(guān)磁阻電機(jī),轉(zhuǎn)矩波動(dòng)僅為0.05%。

有學(xué)者總結(jié)提出,開關(guān)磁阻電機(jī)的應(yīng)用開發(fā)應(yīng)與現(xiàn)場(chǎng)相結(jié)合,主要考慮以下5個(gè)條件:

(1)有節(jié)能需要,節(jié)能10-30%是正常范圍,用戶1-3年省的電費(fèi)就可以賺回改造成本;

(2)有頻繁正反轉(zhuǎn)需要,簡(jiǎn)化機(jī)械結(jié)構(gòu);

(3)有短時(shí)間過載需求,如5倍起動(dòng)轉(zhuǎn)矩或3倍額定轉(zhuǎn)速時(shí)瞬時(shí)過載等;

(4)有寬范圍的變速要求,如10-150%的調(diào)速要求;

(5)對(duì)噪聲和振動(dòng)要求不嚴(yán)格。

在滿足第5條的基礎(chǔ)上,如能滿足其它1-2個(gè)條件,就可以考慮使用開關(guān)磁阻電機(jī)來獲得更好的性能。

國(guó)內(nèi)最早將開關(guān)磁阻電機(jī)產(chǎn)業(yè)化的應(yīng)該是北京中紡公司,可惜這個(gè)公司自2012年后每況愈下,直至被日本人收購(gòu)。北京中紡早期主要應(yīng)用于礦業(yè)和油田等行業(yè),以節(jié)能改造的名義進(jìn)行市場(chǎng)推廣。由于煤礦在十年前是黃金時(shí)期,電機(jī)在煤礦上應(yīng)用利潤(rùn)也較高,導(dǎo)致北京中紡樂不思蜀,沒有開辟其它行業(yè),隨著煤炭行業(yè)的不景氣,北京中紡的銷售額也越來越小,直至被收購(gòu)。目前北京中紡還在油田機(jī)械進(jìn)行推廣,不知道是不是因?yàn)槿毡灸岬驴茟?zhàn)略布局的原因,讓北京中紡的精力放到了電動(dòng)汽車上,其它場(chǎng)合表現(xiàn)一般。

2011年至今山東科匯電氣成為國(guó)內(nèi)開關(guān)磁阻電機(jī)企業(yè)的領(lǐng)頭羊,其是國(guó)內(nèi)外最早提出將開關(guān)磁阻電機(jī)應(yīng)用于電動(dòng)螺旋壓力機(jī)的,目前占據(jù)了全國(guó)70%左右的市場(chǎng)份額。據(jù)媒體消息,科匯電氣自2002年開始研發(fā)開關(guān)磁阻電機(jī),初期在風(fēng)機(jī)、龍門刨等場(chǎng)合進(jìn)行推廣,效果不好,后來與高校聯(lián)合,探討電動(dòng)壓力機(jī)應(yīng)用,堅(jiān)持不懈的投入了10年,才獲得了回報(bào),民營(yíng)企業(yè)做實(shí)體經(jīng)濟(jì)真是相當(dāng)?shù)牟蝗菀住?/p>

近幾年來研發(fā)生產(chǎn)開關(guān)磁阻電機(jī)的公司越來越多,深圳、湖南、西安、成都、杭州、南京等地均有企業(yè)推出產(chǎn)品,對(duì)于開關(guān)磁阻從業(yè)者來說,這是個(gè)好消息,一枝獨(dú)秀只會(huì)讓市場(chǎng)越來越小,萬紫千紅才可以把市場(chǎng)做大,然而,整體而言,由于發(fā)展時(shí)間短,開關(guān)磁阻電機(jī)行業(yè)還是小眾行業(yè),國(guó)內(nèi)開關(guān)磁阻電機(jī)應(yīng)用的市場(chǎng)主要有

(1)鍛壓機(jī)械:目前是開關(guān)磁阻電機(jī)應(yīng)用最成功的場(chǎng)合,沒有之一,這個(gè)場(chǎng)合完全滿足上文所說的5個(gè)條件,過載要求、正反轉(zhuǎn)、調(diào)速范圍寬、節(jié)能等優(yōu)勢(shì),完全無視開關(guān)磁阻電機(jī)的缺點(diǎn):噪聲、振動(dòng)和轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)。在開關(guān)磁阻電機(jī)企業(yè)圈子里,有句話叫得鍛壓者得天下,山東科匯公司這幾年做到全國(guó)第一,離不開其早期準(zhǔn)確的市場(chǎng)開發(fā)和定位。

(2)紡織機(jī)械:這方面應(yīng)用首先得感謝老外,國(guó)內(nèi)主流進(jìn)口紡織機(jī)械PICANOL必佳樂公司率先采用了開關(guān)磁阻電機(jī),這使得國(guó)內(nèi)織機(jī)生產(chǎn)廠家對(duì)開關(guān)磁阻電機(jī)天然認(rèn)可,自2009年后,開關(guān)磁阻電機(jī)在劍桿織機(jī)、毛巾織機(jī)等逐漸占有一席之地。紡織應(yīng)用時(shí)滿足上文所述1、3、5條件,節(jié)能、起動(dòng)迅速(電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)3圈能夠從零轉(zhuǎn)速達(dá)到額定轉(zhuǎn)速),對(duì)振動(dòng)和噪聲無要求。國(guó)外織機(jī)用開關(guān)磁阻電機(jī)是四相8/6極,而國(guó)內(nèi)早期都是三相12/8極,目前國(guó)內(nèi)也推出了四相電機(jī),有可能在紡織行業(yè)會(huì)慢慢淘汰三相12/8結(jié)構(gòu)。很奇怪的是,北京中紡公司出身于紡織研究所,然而北京中紡的開關(guān)磁阻電機(jī)從未在紡織機(jī)械上推廣過,反而山東、深圳、杭州等公司在紡織行業(yè)推廣較好。

(3)油田、煤礦:能源和環(huán)保一直是國(guó)家戰(zhàn)略布局所在,抽油機(jī)、煤礦輸送帶等場(chǎng)合使用開關(guān)磁阻電機(jī)后節(jié)能30%以上,效果還是很明顯的,近年來勝利油田、中原油田、長(zhǎng)慶油田等都有改造項(xiàng)目進(jìn)行,整體上看滿足改造要求,但是油田市場(chǎng)是國(guó)企陣地所在,......你懂的,目前難以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模推廣。至于煤礦,對(duì)北京中紡來說,成也蕭何敗蕭何,這幾年是煤炭淡季,也難以再上規(guī)模。

(4)小家電:這方面主要側(cè)重于高速開關(guān)磁阻電機(jī)應(yīng)用,國(guó)外的吸塵器、料理機(jī)、破壁機(jī)、洗衣機(jī)等都已大批量應(yīng)用了開關(guān)磁阻電機(jī),性能獲得明顯提升,量大面廣,然而國(guó)內(nèi)在這方面只有個(gè)別新聞提及樣機(jī)開發(fā),尚未見大規(guī)模應(yīng)用,或許成本價(jià)格是限制這些場(chǎng)合推廣的主要瓶頸。

(5)電動(dòng)汽車:對(duì)于開關(guān)磁阻電機(jī),提到電動(dòng)汽車應(yīng)用,也許會(huì)一把辛酸淚吧。無論國(guó)內(nèi)還是國(guó)外,開關(guān)磁阻電機(jī)最早的樣機(jī)都是針對(duì)電動(dòng)汽車開發(fā)的,都看好開關(guān)磁阻電機(jī)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大,加速性能好的優(yōu)點(diǎn)非常適合電動(dòng)汽車應(yīng)用。國(guó)內(nèi)華中科技大學(xué)和北京中紡公司曾經(jīng)聯(lián)合在武漢安裝了20輛混合動(dòng)力公交車用開關(guān)磁阻電機(jī),進(jìn)行了長(zhǎng)期運(yùn)行試驗(yàn),效果挺好。然而由于噪聲、功率密度等問題,近幾年電動(dòng)汽車市場(chǎng)基本被永磁電機(jī)占據(jù),這也和國(guó)內(nèi)永磁體價(jià)格低廉有關(guān),從長(zhǎng)遠(yuǎn)看永磁體是不可再生資源,支撐不了電動(dòng)汽車龐大的市場(chǎng)需求,開關(guān)磁阻電機(jī)從業(yè)者們還應(yīng)繼續(xù)深入挖掘,靜待花開吧。

(6)其它場(chǎng)合:近幾年來,生產(chǎn)開關(guān)磁阻電機(jī)的企業(yè)逐漸增多,各公司也八仙過海各顯神通,在不同的場(chǎng)合進(jìn)行了嘗試,最簡(jiǎn)單的如風(fēng)機(jī)、水泵等進(jìn)行節(jié)能改造的場(chǎng)合,其它如球磨機(jī)、滑動(dòng)門、剪切機(jī)、起動(dòng)/發(fā)電機(jī)、注塑機(jī)等等,也取得了一定效果,但這些場(chǎng)合的使用規(guī)模目前尚小,以后是否可以在整個(gè)行業(yè)內(nèi)推廣使用還需繼續(xù)觀察。

總結(jié)語:開關(guān)磁阻電機(jī)是近三十年才發(fā)展起來的一種新型調(diào)速系統(tǒng),其優(yōu)點(diǎn)、缺點(diǎn)同樣明顯,個(gè)別廠家為了吸引投資提出的開關(guān)磁阻電機(jī)將取代通用異步電機(jī)的企圖(或者叫創(chuàng)新規(guī)劃)是不太現(xiàn)實(shí)的,如何結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用特點(diǎn),發(fā)揮好開關(guān)磁阻電機(jī)的優(yōu)勢(shì),避免或減小其缺點(diǎn)帶來的弊端,才是科研工作者應(yīng)該踏踏實(shí)實(shí)努力的方向。

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