特种电机技术工艺发展趋势分析

第一节 产品技术发展现状

随着国内电机企业制造水平的提高和对研究开发的重视，以及不断地消化吸收国际同行的先进技术，现阶段国内电机行业的研发水平已有较大的提高。目前，国内生产的电机品种规格多，适用范围广，工作效率高，并向节能环保方向发展。但与国外同行相比，国内电机行业的某些技术水平还存在一定差距，包括外观、材料、制造工艺、设备专业化程度等都落后于国际先进水平。

1、起重及冶金电机的技术水平

起重及冶金电机品种规格较多，主要有：带制动器的绕线转子及笼形转子三相异步电动机、双速三相异步电动机、双速涡流绕线转子三相异步电动机等。主要应用了计算机辅助设计技术、机座散热片的优化设计、转子采用斜槽带键技术、双绕组双速电机设计技术、塔吊电机的技术等。

2、低压大功率变频电机的技术水平

低压大功率变频电机采用计算机仿真技术对电机的磁场进行仿真，优化电机的磁路设计，使电机的各种损耗更低，同时对电机的结构和风路进行了优化设计，使电机的各部分发热均匀。它的单位体积输出功率就较一般电机有了极大的提高，成为类似电机的领导者。同样的输出功率，电机尺寸较一般电机小，安装更方便、经济性较高。

3、永磁同步曳引机的技术水平

永磁同步曳引机由永磁同步电机及制动器、编码器组成，是国内外近几年才发展起来的高科技产品。采用的是我国储藏量丰富的稀土作为永磁材料，能够产生足够的磁场，电机的效率及功率因数有较大的提高。永磁同步曳引机是目前一种最好的节能产品，代表当今国际水平。

4、变频电动机电磁设计技术

变频电机电磁设计是保障变频电机性能的关键技术，变频电机的电磁负荷、电机的气隙大小、定转子的槽配合、槽形的类型、槽形的大小、绕组的形式、绕组的匝数等电磁设计参数的选定方法均与非变频电机不同。它是通过计算机辅助设计和有限元电磁场分析等电机设计先进技术以及大量的样机试制和试验数据的验证修改，得出的变频电机的最佳电磁设计方案。

第二节 产品工艺特点或流程

1、起重冶金电机

（1）通用型起重冶金电机

通用型起重冶金电机主要用于各种型式的起重和冶金机械（如桥式起重机、门式起重机）及其它类似需要电力驱动的设备，该电机具有较大的过载能力和较高的机械强度，具有起动力矩大、起动电流小等特点，特别适用于那些短时或断续运转、频繁起重和制动、有过负荷及有显著振动与冲击的设备。

（2）辊道用电机

辊道用三相异步电动机主要用于冶金工业炼钢、轧钢、连铸机等设备的传输辊道和工作辊道的拖动，也可用于其它类似机械的拖动。辊道用变频调速三相异步电动机与变频装置构成变频调速系统，既可与减速机连接也可直接驱动冶金工业炼钢、轧钢、连铸机等设备的传输辊道和工作辊道，还可用于其它类似机械。

（3）塔吊电机

塔吊电机主要用于建筑塔式起重机的起升机构、回转机构和变幅机构的动力驱动。起升机构电机包括塔式起重机用多速三相异步电动机和塔式起重机用涡流制动绕线转子双速三相异步电动机。塔式起重机用多速三相异步电动机采用的是先进的远极比调速技术，特别适用于塔机的低速起动和就位、快速起吊的工况，广泛用于中、小型塔式起重机及其它建筑机械的起升机构。

（4）起重冶金用变频电机

起重冶金变频电机是变频器供电的专用起重冶金三相异步电动机，充分考虑了变频器供电在电机中产生的影响，能与国内外各种变频装置相配套，构成交流变频调速系统。起重冶金用变频调速三相异步电动机主要适用于短时断续运行、频繁起制动、有过负荷及显著振动和冲击的起重机械及冶金辅助机械等设备的变频调速传动系统。

2、电梯电机

电梯电机包括无齿轮永磁同步曳引机、电梯用变频调速三相异步电动机、电梯用双速三相异步电动机、自动扶梯用三相异步电动机，主要应用在自动扶梯、自动人行道、货梯和各种直梯上，具有噪声低、振动小、运行平稳等特点。

无齿轮永磁同步曳引机是先进科学技术和新兴电子技术精密结合的高技术产品。转子采用稀土永磁材料组成，具有高效、低噪声、重量轻、体积小、运行平稳等特点。另外由于采用磁场定向的控制方案，可以获得和直流调速系统同样优越的控制性能。该产品主要应用于各种直梯，适用于小机房或无机房电梯。

电梯用变频调速三相异步电动机采用的是先进的变频调速技术，具有效率高、起、制动运行平稳、平层精度高等特点，主要应用于各种直梯。

电梯用双速三相异步电动机采用的是有级调速技术，具有体积小、重量轻、运行可靠及具有较高的堵转转矩和较低的堵转电流等优点，特别是克服了单绕组电机低速噪声高的缺点，主要应用于各种货梯。

自动扶梯用三相异步电动机具有噪声低、振动小、运行平稳等特点，电机自带制动器，可带鼓式、带式和盘式制动器，与减速机配套构成曳引机，可作为各种自动扶梯和自动人行道的驱动源。

第三节 国内外技术未来发展趋势分析

1、节能环保

由于能源和环境保护愈来愈受到人们的关注，而交流电动机的用电量约占发电量的60%以上，因而特种电机行业成为节能潜力最大的产业之一。今后，特种电机产品将围绕节能和环保两大方面进行攻关。在十一五规划中，国家提出实施十大节能工程，电机节能列为其中之一。行业内的企业应积极开展电机节能工程的技术攻关，开展超高效率电机、高效永磁同步电机、中型高低压电机、再生能源配套发电机等产品新技术的研发，以环保指标作为开发新产品的要求，大力降低噪声，提高行业技术水平。

2、机电一体化方向

机电一体化技术是以微电子为主导的多种新兴技术与精密机械融合的综合性新技术。国际上技术领先的国家已大量采用电力电子技术、计算机技术、传感技术改造电机产品，开发出一批机电一体化产品、智能化产品。新技术的运用给特种电机行业带来了新的发展机遇。

随着电力电子技术产品的成熟发展和客户对自动化需求的增加，单独的电机产品越来越淡化，电机、调速装置和电器被视为一个整体。电机产品与驱动系统发展方向是：集成化，即电力电子、电机及控制系统高度集成化，使三者从设计、制造到运行、维护都更紧密地融为一体；智能化，即大量应用自适应、模糊及基于遗传算法的各种人工智能控制方法；通用化，即同一传动系统可以针对不同形式的电机和不同的运行模式而实行不同的控制方式；信息化，即现代电气传动系统不但是转换、传送能量的装置，而且要成为传递、交换信息的通道。

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