“低碳電機(jī)”CIQ造

起業(yè)內(nèi)許多生產(chǎn)廠商的關(guān)注。這臺電動(dòng)機(jī)不同于普通的電動(dòng)機(jī)，它既有單相異步電動(dòng)機(jī)“結(jié)構(gòu)簡單、成本低、使用維護(hù)方便”等優(yōu)點(diǎn)，又克服了傳統(tǒng)電動(dòng)機(jī)“無功損耗大”的缺陷，具有高效節(jié)能的特點(diǎn)，可謂是一臺“低碳電機(jī)”。

這臺單相同步電動(dòng)機(jī)的“主人”是福州檢驗(yàn)檢疫局。它的誕生，標(biāo)志著電機(jī)產(chǎn)品更新?lián)Q代的時(shí)代即將到來，同時(shí)也意味著檢驗(yàn)檢疫科研范疇正在從主要開展檢測鑒定方法研究向環(huán)保節(jié)能新產(chǎn)品研究領(lǐng)域延伸。

“低碳電機(jī)”CIQ造

日前，由福州檢驗(yàn)檢疫局主持研究的國家質(zhì)檢總局“單相電動(dòng)機(jī)的高效節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)研究”課題順利通過專家組的鑒定。

立題：

嚴(yán)峻挑戰(zhàn)直指電機(jī)能耗缺陷

隨著國際社會對產(chǎn)品節(jié)能降耗的要求越來越高，特別是歐盟EUP指令（《用能產(chǎn)品生態(tài)設(shè)計(jì)框架指令》）推出后，我國許多地區(qū)電機(jī)出口歐美市場面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。

電機(jī)產(chǎn)品是福建地區(qū)大宗出口產(chǎn)品，福建福安市更有“中國電機(jī)城”之美譽(yù)。福建省年出口電機(jī)貨值約3.5億美元，其中電動(dòng)機(jī)年出口額約占其40％。

電動(dòng)機(jī)是民用和工業(yè)量大面廣的配套產(chǎn)品，在我國僅中小型電動(dòng)機(jī)的耗電量就約占總發(fā)電量60％，而各種類型的單相異步電動(dòng)機(jī)的用電量占其中的絕大部分。單相異步電動(dòng)機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低，使用維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，但也存著運(yùn)行效率低、耗能高、功率因數(shù)低、無功損耗大等難以克服的缺陷。

利用新材料研制新型高效節(jié)能的電動(dòng)機(jī)取代單相異步電動(dòng)機(jī)，保持其原有優(yōu)點(diǎn)，改善缺點(diǎn)，達(dá)到節(jié)能節(jié)材的目的，是電機(jī)界一直以來的期盼。檢驗(yàn)檢疫的技術(shù)人員在日常檢驗(yàn)檢疫工作中憑借銳利的眼光察覺到了這一點(diǎn)，他們幾年前就開始潛心研究，致力于解決這一問題。

2007年，電機(jī)專業(yè)畢業(yè)、從事過多年進(jìn)出口電機(jī)檢測的福州檢驗(yàn)檢疫局副局長汪其勇敏銳地抓住這一命題，聯(lián)合福州大學(xué)專家組，從理論上論證課題的可行性。

專家組根據(jù)單相電機(jī)理論、設(shè)計(jì)原理和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，通過反復(fù)論證，認(rèn)為課題完全可行，提出了“通過以稀土材料為激磁源，結(jié)合永磁電機(jī)系統(tǒng)理論、設(shè)計(jì)原理、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和仿真技術(shù)等現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法，形成以電磁場數(shù)值計(jì)算和等效磁路解析求解相結(jié)合的分析研究方法，研究設(shè)計(jì)出新型的高效節(jié)能單相電機(jī)”這一思路，同時(shí)及時(shí)報(bào)國家質(zhì)檢總局申請立項(xiàng)，很快于2008年6月獲得立項(xiàng)批準(zhǔn)。

破題：

幾經(jīng)周折終獲專家高度評價(jià)

課題的順利獲批，前期可行性調(diào)研在理論上的完全可行，讓課題組成員信心滿滿，立即投入了樣機(jī)制作。但沒想到一開始就出現(xiàn)難題：正常情況下，電機(jī)生產(chǎn)需要開模，但由于樣機(jī)數(shù)量少，開模費(fèi)用高，特別是一旦失敗要重新開模，區(qū)區(qū)8萬元的課題經(jīng)費(fèi)根本無法承受。

課題組聯(lián)系了幾家電機(jī)生產(chǎn)企業(yè)尋求合作，可企業(yè)要么不愿意做，要么條件苛刻。幾經(jīng)考慮，課題組決定用線切割方法制造樣機(jī)，并親自動(dòng)手參與制作，這樣可大大節(jié)省費(fèi)用，又可多次試驗(yàn)。但在樣機(jī)的選材方面，包括硅鋼片和永磁材料，只能舍棄最好的、上等的材料，而采用普通沖片。

課題組克服了資金短缺、試制時(shí)間長、制作辛苦等困難，于2009年8月研制出1.5kW和3.0kW兩種規(guī)格的樣機(jī)實(shí)物。課題組成員興沖沖地把樣機(jī)送到國家級電氣產(chǎn)品安全檢測重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室———福建檢驗(yàn)檢疫局檢驗(yàn)檢疫技術(shù)中心電氣安全實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行檢測，測試結(jié)果卻并不理想。

課題組成員并不氣餒，馬上分析原因，尋求解決辦法，包括在選材上重新考量。2010年1月，重新制作的兩臺樣機(jī)送檢，終于獲得較為理想的結(jié)果：與同規(guī)格感應(yīng)電動(dòng)機(jī)比較，兩臺樣機(jī)的效率分別提高了8%和6%，而綜合節(jié)電率提高了10％以上，達(dá)到了課題計(jì)劃任務(wù)書的目標(biāo)要求。至此，課題研制工作順利完成。鑒定專家組對課題成果給出了“樣機(jī)性價(jià)比高，節(jié)能效果明顯，應(yīng)用前景良好，達(dá)到了國內(nèi)領(lǐng)先水平”的鑒定評價(jià)。。

在“第八屆中國海峽項(xiàng)目成果交易會”交流展示時(shí)，許多業(yè)內(nèi)企業(yè)對該樣機(jī)非常感興趣，表示出合作意向。

成 果>>

■以稀土材料為激磁源，實(shí)現(xiàn)了無刷化，提高了效能

■性價(jià)比高，節(jié)能效果明顯，符合國際上推崇環(huán)保節(jié)能理念的潮流

■應(yīng)用前景良好，將對促進(jìn)電機(jī)產(chǎn)品更新?lián)Q代、出口歐美以及產(chǎn)業(yè)提升發(fā)展產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響

聲 音>>

如果用高效節(jié)能的單相同步電動(dòng)機(jī)替代某些機(jī)床、農(nóng)副產(chǎn)品加工機(jī)具、空氣壓縮機(jī)、風(fēng)機(jī)、泵、醫(yī)療器械、建筑機(jī)械等小型機(jī)械，特別是家用電器中的單相異步電動(dòng)機(jī)，對于節(jié)約能源、緩解供電緊張局面、提高電網(wǎng)的供電質(zhì)量、改善環(huán)境等都具有重大的實(shí)際意義。可以說，單相同步電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用前景十分廣泛。課題組的下一個(gè)目標(biāo)是申請專利，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品化，同時(shí)在政府的大力扶持下實(shí)現(xiàn)廣泛應(yīng)用，為出口增量提效作貢獻(xiàn)，為“質(zhì)量提升”活動(dòng)增添新的亮點(diǎn)。

——福州檢驗(yàn)檢疫局副局長汪其勇