《压缩机用超高效永磁同步电动机关键技术及应用》

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1.成果简介:

该成果属于电机技术领域。永磁同步电机是高效节能产品。随着中国钕铁硼永磁体技术的提高磁钢的性能已具备高磁通、耐高温、不易退磁的特点。该系列产品是国家鼓励发展的高效节能产品,通过调研,与上海海光电机有限公司合作,研制功率等级从7.5kW~315kW的TYB系列三相永磁同步变频电机,系列电机的主要应用对象为压缩机。在国内为首创项目,取代了原来进口的大功率永磁伺服电机,为国内的先进设备制造业填补空白,大大降低了设备成本,加快自动化产业进程,可以引领国内永磁电机发展的新方向。

国内尽管有不少企业也在研制永磁同步调速电机,然而或者电机规格不齐全,未成系列;或者功率比较低。比如宁波海天塑机集团有限公司生产75kW以下的永磁同步调速电机。

该项目的创新点主要有如下四点:

1)功率段齐全:完成分体式变频压缩机专用超高效系列永磁同步电机(7.5-315kW)的研发;

2)功率密度高:该项目研发的超高效系列永磁同步电机,与同功率同转速异步变频电机相比,减小3-5个机座号,大幅度提高电机的功率密度。比如3000rpm、160kW的永磁同步电机机座号为180,而同转速、同功率异步电机的机座号为315,前者比后者缩小了5个机座号;

3)定转子内外径经过优化设计采用了和现有技术不一样的尺寸,气隙为非均匀磁钢槽结构。以160kW的超高效永磁同步电机为例:额定转速为3000rpm,极数为6极,定子内外径分别为174mm和310mm,其上设置36个均布的圆底槽,铁心长度为380mm;定子和转子之间采用非均匀气隙。绕组线规为10-1.3并绕,7匝/圈,双层,6路并联,绕组跨距为1-6槽,定转子冲片所用材料为厚度为0.35mm的高性能冷轧硅钢片;

4)采用了新型的散热结构,改善了电机的散热。

该项目研究得到多方面的资助:

1、2015年,联盟计划项目“压缩机用超高效永磁同步电动机(LM201513),总经费80万元,发标方“上海海光电机有限公司”,其中上海科技成果转化促进会等资助15万元;

2、“变频分体式压缩机用超高效永磁同步电动机研发”获上海市经济信息化委和教委的“2015年度上海市‘四新’服务券(产学研合作)项目”立项资助,资助额8.3万元;

3、横向项目“变频分体式压缩机用超高效永磁同步电动机研发”,委托方“上海海光电机有限公司”,已完成,进款60万元,2015.9-2016.8;

4、横向项目“7.5-55kw压缩机专用超高效永磁同步电动机研发”,委托方“江门江菱电机电气有限公司”,已进款80万元,2017.2-2022.12。

成果说明

压缩机专用超高效永磁同步电机项目,已经推广到2家企业:上海海光电机有限公司和江门江菱电机有限公司。和上海海光电机有限公司合作较早,该公司已经形成了量产;江门江菱电机有限公司于2017年完成了7.5-55kW 的系列电机试制和小批量生产,今年该公司将重点进行市场推广。 此外,项目组正在积极与该市的另一家电机制造公司洽谈永磁同步电机的共同研发,已经初步达成了合作意向。

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