电机设计注重能源效率
在工业或商业应用中,电机的总拥有成本中,大约2%是购买电机的费用。剩下的98%是电机寿命周期内的动力成本。
在工业或商业应用中,电机的总拥有成本中,大约2%是购买电机的费用。剩下的98%是电机寿命周期内的动力成本。因此,电机的能源效率在购买决策中很重要,电机设计师和制造商专注于以最经济的方式提供更高的效率。
材料损耗少
提高电机效率的传统方法包括使用更好的材料或使用更多的材料。更好的材料包括具有较低芯损的优质钢材或用于电机结构的较薄层板。然而,这两种方法都涉及更高的电机制造成本。另一种方法是使用更多的钢材,从而降低通量密度和损耗,并为更多的绕组材料留出空间,这反过来又降低了电阻和传导损失。当然,增加材料会增加电机的成本。
目前,该行业正在尝试几种提高效率的创新方法。对于感应电机来说,最显著的变化是从铸铝转子到铸铜转子的转变。在3马力(3 hp)时,这可以提高约1%的效率。然而,铸铜转子的成本是一个重要因素。
变量的速度
另一种方法是使用电子驱动以可变速度操作电机系统。对于许多应用来说,这具有最大的节能潜力。在某些系统中,这可以节省50%或更多的总能量,而没有电子驱动器的固定速度系统将消耗这些能量。增加电子驱动器以实现变速的成本可以通过降低能源消耗而节省的成本迅速得到补偿。
产品设计的一个新趋势是从感应电机转变为使用带有电子驱动器的永磁电机,甚至在一些固定速度的应用中。这是因为在相同的输出功率下,永磁电机可以有更高的效率和更小的体积。这样可以节省能源成本,并可以减少产品的整体尺寸和重量。最近稀土磁铁材料价格的大幅上涨和供应不确定性的增加减缓了这一趋势。
设计实例
NovaTorque公司推出的一种新型电机类别利用了永磁电机固有的能源效率,但没有与稀土磁铁相关的成本增加。本设计为轴向内永磁电机。锥形转子和定子几何结构将磁通量集中在磁极上,允许使用低成本,易于获得的铁氧体磁体,其性能和效率相当于或优于传统的稀土基电机。在变速,变扭矩应用中,如风扇或泵,与NEMA高级效率交流感应电机相比,节能可超过10%。
——Alan Crapo, NovaTorque Inc.工程副总裁。由CFE Media内容经理马克·t·霍斯克编辑,控制工程.
www.novatorque.com
//www.globalelove.com/motors
先进的电机设计:新电机实现新应用
//www.globalelove.com/home/single-article/advanced-motor-design-new-motors-reach-new-applications/091900ae47.html
电机提供比NEMA Premium更高的效率
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