西莫首次辩论大赛—IE4高效电机的发展方向

张老五

白左 发表于 2012-10-15 20:13

                               
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支持乙方
永磁同步电机   是因为根据目前情况，我国80%以上的电机产品效率比国外先进水平低2%—5%，电机系 ...

谈到永磁机的效率时，是不是有必要把驱动器（变频器）的损耗也考虑进去？

xufeng_0218

端木0118 发表于 2012-10-15 20:12

                               
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我认为永磁同步电机可行，因为、
1、永磁电机具有更高的功率密度 ，实现了用较小的体积输出更高的功率的目 ...

我不同意，端端姐：
1、在工业控制中，体积小虽然被用户认同，但是在大型设备中，占空间最大的不是电机，而是机械部分，电机上节省的体积对整体机械的影响应该不是很大
4、转动惯量的问题应该是可以从控制上解决的

zhaobo_ren

我认为高效异步电机可行
理由如下：
（1）永磁稀土材料，其提炼过程污染环境，所以国外很少开采。中国开采稀土材料多，但并不意味稀土蕴藏多，过度应用，迟早会面临枯竭的局面。相反感应电机则不会面临材料枯竭问题，其环境成本也相对较低。
（2）永磁电机，除自启动永磁电机之外，其余多需要外加驱动器，考虑驱动器的效率后，整个电机系统的效率相对无驱动器的感应电机优势并不是异常明显。
（3）随着感应电机设计手段，分析手段的改进，经优化设计后，效率会增加较多。
（4）冲片材料的改进，使得感应电机的效率持续增加。冷轧低牌号矽钢片的应用，也使得感应电机的效率得到一进步提升。
（5）控制策略的改进，调速时的感应电机的性能也日益增强，变频器的引入，使得感应电机调速也不再困难。
（6）感应电机，结构简单，工艺简单，安装简单，大功率电动机，采用感应电机、电励磁同步电机方案居多，而大功率永磁电机相对较少（常见是直驱风电），感应电机维护简单，不需要考虑退磁等效应。
（7）不仅仅是高效，因为永磁材料受温度特性影响更大，所以在超高温，超低温环境中，可以考虑感应电机。
综上所述，我个人倾向感应电机。

端木0118

我认为永磁同步电机可行，因为 由于转子上有永磁体，将绕组短路就可以实现制动，实现可制动不用制动装置的目的 也间接体现了节能

异乡de人

支持 永磁电机。甲方怎么没人回应14楼的问题呢。实际运行过程中负载变化很多，异步电机很难在一个范围内都保持高效，但永磁电机如14楼所言，在很宽的负载范围内都可以高效。虽然永磁电机的成本会有所增加，但电机的高效率所需要的运行成本会低于异步电机。从长时间运行的经济性考虑，支持永磁电机。

yjhou

我支持乙方，永磁同步电机。
永磁同步电机高效率、高力矩惯量比、高能量密度，是个环保低碳电机。

张老五

chenjinhua024 发表于 2012-10-15 20:19

                               
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MW级的风力发电、MW级的舰船推进很多的。
另外补充：低速直驱的感应电机几乎没有。

话好像不能这么说，至少不能把某类电机的应用限制在一个很窄的范围之内。
否则，是不是也可以说：“双馈的永磁电机根本没有”？

Edwin_Sun

我支持永磁队！！！

IE4超高效异步电机在近年刚刚提出，对于其研发的力度和热度远远没有达不到已经研究了30年的永磁电机，对于很多电机厂，对于IE4异步电机的生产工艺、设计方法等还不熟悉，国内虽然有些单位在生产，但无论产量和质量都赶不上较为成熟的高效永磁电机

169064610

我支持甲方：
1、异步电机结构简单，制造方便，价格便宜，运行方便
2、三相异步电机的性能更稳定
3、从节约能源、保护环境出发,高效电动机是目前国际发展趋势

端木0118

我认为永磁同步电机可行，因为永磁电机可以用过绕组短路实现制动，可以无制动装置实现制动，体现了节能

Edwin_Sun

张老五 发表于 2012-10-15 20:21

                               
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谈到永磁机的效率时，是不是有必要把驱动器（变频器）的损耗也考虑进去？

我支持永磁队！！！

对于多数的调速应用场合，即使在相同的控制方式下，因为永磁电机的不需无功电流，所以同等功率下的变频器效率也比异步机的要高一些~

吴永硕

我支持永磁队  
因异步电机的功率因数低，电机要从电网中吸收大量的无功电流，造成电网、翰变电设备及发电设备中有大量无功电流，进而使电网的品质因数下降，加重了电网及枪变电设备及发电设备的负荷。                                          在永 磁 电 机转子中无感应电流励班，电机的功率因数高，提高了电网的品质因数，使电网中不再需安装补偿器。同时，因永磁电机的高效率，也节约了电能。

异乡de人

强烈要求甲方对永磁电机在宽负载范围内都能高效运行这点 异步电机所面临的问题进行回答。

hzjands

支持甲方！！
我认为高效异步电机必须大力推广，因为国内有近90%的电力消耗在笼型异步电机上。   

端木0118

张老五 发表于 2012-10-15 20:10

                               
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甲方：
加上第6点，永磁机还没有大功率的规模应用，而异步机，三百五百才起步，两千三千很常见，万八千的， ...

异步电机发展时间很长，而永磁电机发展较短，暂时还没应用于大功率场合，但不代表不能应用于大功率场合

张老五

Edwin_Sun 发表于 2012-10-15 20:14

                               
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我支持永磁队！！！

众所周知，同等功率下的永磁电机和异步电机的效率曲线与功率因素的曲线如图所 ...

1、就平均水平而言，永磁机和异步机的效率没差那么多，这曲线只是某个规格（而且是小规格）电机的数据，规格大一些，差距就要小得多
2、这只是电机的效率差，算上驱动器没有？驱动器的效率有95%没有？
3、异步电机高效化以后，效率曲线是变得平坦了，高效区有所扩大
4、有没有谁统计过，在全面的电机应用中，工况大幅度变化的有多少，变化不大的有多少，基本不变的又有多少？

chenjinhua024

我现给出IE2、IE3、IE4标准大概效率：
IE2为高效率：比普通电机的效率平均提高2.75个百分点，损耗平均下降20％左右；
IE3为超高效率：效率再提高1.5～2个百分点，损耗平均再降低15％左右；
IE4为超超高效率：损耗预计再下降20％左右，需要进行全新的电机设计，建立新的体系结构（新的电机极数、速度范围），采用更高性能的材料。
优势：
永磁电机较容易做到高效率，如果采用高性能硅钢片和先进工艺，在降低一个机座号或者缩短铁心的情况下，可以达到超高效，即IE3级的效率值；
在不降低机座号或适当增加铁心的情况下，就有可能达到超超高效，即IE4级的效率值。
而异步电机要达到IE4，而且实用化，那需要更先进的材料和更好的工艺及设计方法，那时候还不知道材料有多贵呢，工艺能不能上去呢，现在设计方法基本都定型了，所以异步电机很难达到IE4，更难普及了。

xufeng_0218

端木0118 发表于 2012-10-15 20:23

                               
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我认为永磁同步电机可行，因为 由于转子上有永磁体，将绕组短路就可以实现制动，实现可制动不用制动装置的目 ...

异步电机的制动控制技术也已经很成熟了，曾经在切板机上见到，异步电机，软件制动，1mm以内误差

Edwin_Sun

xufeng_0218 发表于 2012-10-15 20:21

                               
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我不同意，端端姐：
1、在工业控制中，体积小虽然被用户认同，但是在大型设备中，占空间最大的不是电机， ...

我支持永磁队！！！

转动惯量可以从控制上解决么？这只与机械有关系，倘若KP，KI调节的过高以使速度跟的上较低惯量的永磁电机，也会使电机陷入不稳定区的可能性大大增加~

huangjinlin0509

我支持乙方：第一，永磁同步电机效率高，而且在同等功率的情况下，电机的起动性能优越
第二，永磁电机的控制系统更简单，
第三，永磁电机分析技术已经很成熟，虽然价格较贵，但相比较电力的损耗，其实更好