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国家标准计划《永磁同步电动机能效限定值及能效等级》由 469(国家标准委)提出,委托TC20(全国能源基础与管理标准化技术委员会)执行 。

主要起草单位 中国标准化研究院上海电器科学研究所(集团)有限公司湘潭电机股份有限公司江苏锡安达防爆股份有限公司ABB高压电机有限公司杭州新恒力电机制造有限公司上海电器设备检测所南阳防爆集团有限公司南阳防爆(苏州)特种装备有限公司南阳防爆电气研究所佳木斯电机股份有限公司西门子(中国)有限公司等

目录

基础信息

计划号
20221486-Q-469
制修订
修订
项目周期
24个月
下达日期
2022-12-13
申报日期
2021-09-07
公示开始日期
2022-07-08
公示截止日期
2022-08-07
标准类别
管理
国际标准分类号
27.010
27 能源和热传导工程
27.010 能源和热传导工程综合
提出部门
国家标准委
技术委员会
全国能源基础与管理标准化技术委员会

起草单位

与国家标准同步制定外文版

编号 语种 翻译承担单位 国内外需求情况
1 EN 中国标准化研究院 与普通电励磁电机相比,永磁同步电动机由于没有电励磁绕组、集电环和励磁柜,不仅稳定性、可靠性大大提高,而且效率也有很大改善。其中,内置式永磁电机具有效率高、功率因数大、单位功率密度大、弱磁扩速能力强和动态响应速度快等优点,成为驱动电机的理想选择。永磁体提供永磁电机的全部励磁磁场,齿槽转矩会加大电机运行时的震动和噪声。过大的齿槽转矩会使电机速度控制系统的低速性能及位置控制系统的高精度定位受到影响,所以在电机设计时,应尽量通过电机优化来减小齿槽转矩。经研究,减小齿槽转矩的一般方法有改变极弧系数,减小定子的槽口宽度,斜槽、极槽配合,改变磁极位置、尺寸和形状等。但应该注意,在减小齿槽转矩时,可能会对电机的其他性能造成影响,比如电磁转矩可能会随之变小。所以在设计时,要尽量平衡好各种因素,使电机性能达到最好,通过我国的标准推动,世界也逐步开始推动能效标准。该产品进出口产生十分重要影响,制定外文版十分必要。

目的意义

随着20世纪 70 年代稀土永磁材料的发展,稀土永磁电机应运而生。

永磁电机利用稀土永磁体励磁,永磁体充磁后能够产生永久磁场。

它的励磁性能优异,因在稳定性、质量、降低损耗等方面都优于电励磁电机而动摇了传统的电机市场。

近年来,随着现代科学技术的快速发展,电磁材料,特别是稀土电磁材料的性能及工艺逐渐得到提高和改善,再加上电力电子与电力传动技术、自动控制技术的高速发展,永磁同步电机的性能越来越好。

另外,永磁同步电动机具有质量轻、结构较简单、体积小、特性好、功率密度大等优点,很多科研机构、企业都在努力积极开展永磁同步电机的研发工作,其应用领域将进一步扩大。

控制算法发展很快,其中,矢量控制算法从原理上解决了交流电机的驱动策略问题,使得交流电机具有良好的控制性能。

直接转矩控制的出现使控制结构更加简单,并且具有对参数变化电路棒性能强和转矩动态响应速度快的特点。

间接转矩控制技术解决了直接转矩在低速时转矩脉动大的问题,提高了电动机的转速和控制精度。

与电励磁电机相比,因为没有电刷、换向器等装置,不需要无功励磁电流,因此定子电流、电阻损耗都较小,效率更高,励磁转矩更大,能控性能更好,更能实现大范围调速、快速动态响应和高精度定位控制,发展非常快,但是我国的永磁电机能效标准于2013年制定,覆盖范围较小,对变频技术没有明确定义,对直线、步进等电动机都没有包括进入标准,对最新的控制技术和更大功率范围的永磁电动机,没有包括到2013版本标准中,且现有产品的能效已经远远高于2013版本能效指标要求为了满足30、60要求,需要尽快修订。

范围和主要技术内容

适用于1140V及以下的电压,50Hz三相交流电源供电,额定功率为0.75kW~1000kW,极数为2极、4极、6极、8极、10极、12极和16极,单速封闭自扇冷式,连续工作制的异步起动三相永磁同步电动机;1000V及以下的电压,变频电源供电,额定功率为0.75kW~110kW变频非连续工作制直线及机床用永磁同步电动机;1000V及以下的电压,变频电源供电及驱动供电,额定功率为0.75kW~1000kW变频驱动永磁同步电动机。