继IE3电机之后,推出的IE4、IE5电机

为研发可防止全球气候变暖的高能效电机而挑战。
继IE3电机之后,继续投入IE4、IE5电机的开发工作。

一般来说,电机的耗电量超出了整体耗电量的50%,工业用电机的耗电量约占工业部门总耗电量的75%。鉴于此情况,世界各国工业用电机的能效标准有不断强化之势。
日本电产集团的IE3(优质高能效)三相异步电机从0.75KW到55KW的产品阵容都取得了UL、CSA以及CE认证,使其能够在世界各国展开销售活动。今后,为了实现IE3电机的成本削减,需继续推进对既存电机进行置换的工作。

为导入高能效电机而使成本增加的这一部分可以用节省的电量部分来补偿。电机的使用台数越多、工作时间越长,则效果也就越显著。

日本电产在发售IE3电机的同时,也在同步进行对应IE4(超高能效)电机的开发工作。IE4的对应是以同步磁阻电机的形式来实现的,在不使用永磁铁的情况下达成IE4的标准。其核心在于转子的构造。为了让磁阻产生变化,同步磁阻电机需设计为凸极构造,通过装设使电磁钢板换向片和磁通无法通过的阻挡层来实现最佳的凸极比,以达到增大转矩和提升效率的目的。当然,包括与定子的匹配度、驱动电路、控制法则包括在内的整体最佳化也为实现高转矩和高效能贡献了很大的力量。另外,由于转子的结构简单,还具有小型轻量、低价格、牢固且耐久的特征。

在转子结构设计方面下功夫,实现凸极比的最佳化。通过实现与定子的良好契合,以实现高转矩和高能效的、可对应IE4标准的同步磁阻电机。

关于IE5标准,使用永磁铁辅助型同步磁阻电机来对应。由于使用的是铁素体磁铁且没有使用高价的稀土,因此无需担心存在供给不稳定的问题。另外,永磁铁辅助型同步电机也沿袭了对应IE4标准的同步磁阻电机所具有的小型轻量且牢固耐久的特征。

通过永磁铁辅助型同步磁阻电机来对应IE5标准。

并且,日本电产也开发出了符合相当于IE4标准规定的效率、使感应(起动时)+同步(运转时)的混合运转成为可能的感应同步电机,即“超级环保电机”。该超级环保电机具有可使用商用电源驱动以及逆变器驱动的特征,且一台逆变器可控制多台电机。不仅在日本,在欧洲、美国、中国等世界范围已开始实行高能效标准的工业用电机的领域中,凭借着迄今为止在电机和驱动电路的开发方面所培育的技术和诀窍,积极地推进高能效电机的开发,以此来支持工业领域节能化的进步。

来自研发人员的说明

日本电产台湾电机基础技术研究所为对应IE4和IE5 采用的同步磁阻电机与既存的感应电机(IM)以及对应高能效的内置磁铁型同步电机(IPM)相比,在效率、价格、耐久性、外观、重量、功率范围方面更显出优势。特别是在对应IE4方面,不使用磁铁,而在IE5方面也不使用稀土等,凭借着不依赖加工材料的构造或是不依赖稀有昂贵的、可通用且低价格的材料来解决各种课题,它利用了很难被外界环境干扰的手法实现了较高的性能。将来,实行IE4和IE5的标准时,使得我们的产品不被稀有资源的价格所左右。另外,也在计划将对应IE4和IE5学习到的技术和诀窍充分利用到IE3的成本削减工作中。

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