云南铜业压铸科技有限公司、
云南云铜东力传动设备有限公司副总经理杨旭
感应电动机主要由端盖、风机、定子、转子和轴承等组成。目前广泛用于工业、电器等各个行业的电动机主要是铝转子电动机,在特殊环境少量使用永磁电动机等,直到20世纪五六十年代才将铜用在电动机的转子上加工成铜转子,从而出现了铜转子电动机。
这是国内生产的铸铜转子及剖开的铜转子电动机。近年来,美国、德国、法国、中国等十多个国家陆续开始了铸铜转子的研发,铜转子电动机能受到各国的亲睐因为其特有的优势。
提高效率
降低温升
减少体积
减轻重量
降低电动机成本
纯铝的导电率是60%IACS,纯铜的导电率是100%IACS。铜具有极佳的导电性能和导热性能,由此使铸铜转子电机达到提高效率、降低温升的优点,基于铜的高导电性能,通过合理设计、优化电动机结构,可以使铸铜转子电动机具有减少体积、减轻重量和降低电动机成本的优势。
铜熔炼(防氧化等)
纯铜铸铜工艺
模具寿命
已完成5大系列180余个规格产品的开发及定型;
产品的成品率在95%左右;
做到了工艺稳定;
已完全掌握铜转子压铸的工艺技术;
可以满足批量生产及产业化的需要。
已建成铸铜转子压铸生产线两条,具备年产10万个/铸铜转子生产能力;
至2015年,已经累计为120余家中外电机制造企业开发设计及生产出5个系列180余个规格的铸铜转子十多万台;
国内外客户的产品已经开始走向批量化:3000--7000台/月(2015年数据),年产量为6万台/年左右;
产品逐渐形成多样化、系列化、批量化。
高效电机
新能源汽车
电机再制造
IE3超高效率电动机开发
IE4(IE4+)超超高效率电动机
减速机用电动机:压缩机的运用已经在此领域实现大批量生产。
2010年,中国工业系统电动机总保有量约8,470万台,其中中小型低压电动机约8,250万台,是目前中国工业企业中用量最大的电动机;
从功率上看,中小型电动机的保有量占中国工业系统电动机总保有量的82.9%,从台数上看,占电动机总保有量的97.4%;
存量电机运行效率低,高效化再制造的节能改造市场十分巨大;
目前在中国,主要通过鼓励或者强制淘汰的方式来加速已经安装使用的低效率老旧电动机的替换;
电动机再制造有两种技术流派:定子再制造、转子再制造;
换转子再制造项目:存量电机节能改造能效提升。
2.电动机再制造--样机试制
铜转子再制造通过使用经过重新设计的铜转子来更换电动机原来使用的铝转子,可以有效提升电动机效率;随着世界各国纷纷提高电动机能效水平以及国内新的电机能效水平的实施及节能的需求,对于已经投放市场的大量电动机和现在电机厂的存量电机来说,提高效率将面临改变工艺等。但通过更换经过重新设计的铜转子来更换电动机原来使用的铝转子,可以有效提升电动机效率。但通过更换经过重新设计的铜转子来更换电动机原来使用的铝转子,可以有效提升电动机效率。
重新为Y系列,包括2,4,6极电动机设计铜转子来提高效率;
全系列共66种电动机,经过更换重新设计铜转子后,全部达到IE2效率;
在66种电动机中,有80.3%的电动机也就是53种经过更换铜转子后,可以达到IE3效率,效果极其明显。
适用于Y(Y2)系列电动机;
电动机的功率范围从0.55到55KW;
机座号从80到200;
极数包括2,4,6极
拆卸:铝转子;
分离轴与转子铁芯;
评价轴:修复使用或采用新轴;
动平衡检测,安装新轴承;
机座、端盖、风扇风罩部分检测,喷砂除锈重新喷漆;
接线盒换用新件;
再制造完成后,按照新电机制造方法对其总装配,并进行出厂试验。
中铝洛阳铜业有限公司进行了铜转子改造旧电动机的试点,检测经过换转子改造的老旧电动机在实际工况下的节电率;
实验采用Y132-4 7.5KW电动机进行测试,通过控制排水阀门来保持电机输出负载恒定80%;
比较铝转子电机和铜转子电机的耗能情况。在负载基本恒定的条件下,我们选记录中的5天计算节电率;
Y132M-4 7.5KW铝转子电机:从6月28日上午8点开始到7月3日上午8点截止;
有功总耗电量:767.99度,平均耗电量为:767.99/120=6.4度/小时;
Y132M-4 7.5KW更换铜转子后:从7月6日上午8点开始到7月11日上午8点截止;
有功总耗电量:718.06度。平均耗电量为:718.06/120=5.98度/小时.
实际节电率: (6.4-5.98)/5.98=7.02%。
在化学水处理站水泵房:Y160M-2: 2台;
项目改造后2#给水泵电机的节能率5.91%;
3#给水泵电机的节能率8.34%;
平均综合节电率为7.12%。(上科所第三方测试)
云景林纸:348台;
驰宏锌锗:731台;
云铜内部12家企业:2420台。
电机铸铜转子高效化再制造得到了中国铝业集团、中国铜业集团的大力支持,决定在中国铝业所属所有企业进行老旧在用电机铸铜转子高效化再制造的推广运用,通过自己内部企业的运用,建立起良好的示范平台;
云铜集团将带头第一个实施,内部12家企业一期将改造在用老旧耗能电机(拟淘汰电机)统计总数2420台(不含库存电机);
技术方案考虑铜转子再制造和高效电机替换方式解决;
在商业模式方面,中铝财务、中铝工服和中节能将合作,利用各自资源优势成立中铝节能公司,全面配合云铜压铸(铜转子)、云铜东力(再制造)的铸铜转子高效化再制造工作开展,快速推动高效电动机再制造市场的迅速发展。
2010年,中国工业用电量达社会电力总消费量的73.5%;
2010年,中国电动机系统总耗电量达占社会总用电量的63%,其中工业系统电动机总用电量占工业系统总用电量的75.1%;
提高电动机的能效对于促进能源的节约利用,保护环境以及可持续发展都具有非常重要的意义。如果能将电动机效率提升1%,就将节约电能265亿千瓦时(26.5TWh),价值265亿人民币,可以减少二氧化碳排放2650万吨(1ton CO2/MWh);
通过更换转子可以将电动机的能效提高1-3个百分点,按照平均2个百分点来计算,中国每年可以节约电能530亿千瓦时,价值530亿元人民币。
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