稀土永磁无铁芯电机节能技术
- 《国家重点节能技术推广目录（第二批）》P80
一、技术名称：稀土永磁无铁芯电机节能技术
二、适用范围：通用于中小型电动机及发电机系统
三、与该节能技术相关生产环节的能耗现状：
正在服役的各类中、小型电动机所消耗的电能占我国电网总供电量的60％～70％，是第一耗电大户。传统电机在低负载时效率和功率因数很低，实际使用中大马拉小车现象非常严重，电机大多数处于低负荷状态，系统运行效率比国外低20％～30％，电力浪费惊人。
四、技术内容：
1.技术原理
转子上安装永磁体磁极形成磁场，没有励磁绕组，无需励磁电流，励磁损耗为零，节约铜材；电枢绕组用高分子材料精密压铸成型工艺固定在定子上，实现电机无铁芯化，铁损为零，提高效率，节约硅钢片；采用轴向磁场结构，磁场垂直分布度好，通电的电枢绕组切割永磁材料形成的磁力线产生力矩，使电机旋转，实现电能和机械能的转换。比传统电机的径向磁通结构磁能利用率好，单位功率密度高；采用智能变频技术，配备新型智能逆变器，可以实现从零到额定转速的高效、无级调速，调速范围宽，精度高。
2.关键技术
采用轴向磁场结构设计，大幅度提高功率密度和转矩体积比；采用新型绕制工艺和高分子复合材料高压精密压铸成型工艺，有效降低绕组铜损；不使用硅钢片作为定、转子铁芯材料，减少了磁阻尼，降低了驱动功率，减少了铁损发热源。结合自主研发的电子智能变频技术，使电机系统在宽负载范围效率大大提高。
3.工艺流程
永磁无铁芯电机的生产工艺流程见图1。
五、主要技术指标：
功率：1.1～11kW，转速1500r/min、3000r/min、6000r/min 等
效率：30％以上额定负载不低于75％，50％以上额定负载不低于85％，额定点不低于传统高效节能电机功率因数：30％以上额定负载不低于0.85，50％以上额定负载不低于0.95。
六、技术应用情况：
2009 年，国家中小电机质量监督检验中心对该设备进行了性能检验；同年，通过国家发展和改革委员会组织的专家鉴定论证。
工业锯床应用表明，与异步电机加齿轮箱系统相比，系统节能30％～80％以上；工业精密铣床对比表明系统节能30％以上；工业台钻表明系统节能50％以上。采用稀土永磁无铁芯电机的柴油电站，同等输出功率条件下，油耗降低约40％。与传统电机系统相比还可节约钢材50％左右，节约100％硅钢片，节约铜材50％。
七、典型用户及投资效益：
典型用户：解放军后勤总部、浙江晨雕机械有限公司
建设规模：工业锯床用稀土永磁无铁芯电机。主要改造内容：永磁无铁芯电机和智能驱动器替代原有减速箱、皮带轮等。每台锯床技改投资约6000 元，建设期1 年。每台年节能1.7tce，投资回收期约4.5 年。
八、推广前景和节能潜力：
预计2015 年该技术可推广至5％，形成约30 万tce/a 的节能能力。
信息来源：国家发改委网站
